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关于基站和手机辐射,这篇文章彻底讲明白了

2019-4-3 17:48:07来源:鲜枣课堂作者:小枣君责编:远洋评论:

IT之家注:本文来源于微信公众号鲜枣课堂(ID:xzclassroom),作者:小枣君,IT之家获授权转载。

大家好,我是小枣君。

今天我们来聊聊基站和手机的辐射。

哈哈,大家有没有虎躯一震?如今这个年头,新闻里三天两头会说这里有辐射,那里有放射性,还有不断增高的癌症发病率,号称都是辐射导致,引起大家人心惶惶。

尤其是我们通信行业,整天和电磁场电磁波打交道,和基站打交道。别人都会说,我们离辐射那么近,一定生女孩比较多,头发也掉得快,balabala的。

还有一些用户,因为担心辐射,所以阻挠通信施工,甚至破坏小区里的通信设施,让代维工程师们苦不堪言。

被剪断的通信电缆

因此,小枣君决定写下这篇文章,帮助大家彻底搞懂辐射背后的科学原理,消除对基站辐射的误解。

什么是辐射?

人们害怕辐射,首先我们要搞明白,到底什么是“辐射”。

辐射的官方定义比较绕——

“由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播,而后不再返回场源的现象,叫做辐射。”

简单来说,辐射就是一个东西向外传送能量。例如光辐射、热辐射,都属于辐射。

所以说,辐射是一个中性词,而非贬义词。

在我们的生活中,辐射是时刻存在的,并不是全部有害。一部分辐射是大自然本身就有的,也有一部分辐射,是人类制造出来的。

大自然辐射,最典型的,就是太阳发光发热。太阳就是一个场源。

而人类制造的辐射,大部分和电有关。

电是我们生活中不可缺少的一部分,学过基本的物理知识就会知道,只要有电在传输,就会产生相应的电场和磁场,产生电磁波。

电磁波就是一种辐射,包括电灯的灯光,Wi-Fi路由器的信号,无线广播等等,全部是辐射。我们也会把它们叫作光波和电波。

光波和电波,都是电磁波,之所以看上去差别很大,是因为各自的频率不同。

通过下面这张图,我们可以看到,光波的频率比电波更大。光波里面,频率由小到大,分别是红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(注意,α射线和β射线不是电磁波。)

电磁波的频率越高,它的能量就越大。换言之,它的辐射就越大。

由电磁波产生的辐射,就是电磁辐射。

但是,根据电磁波频率的不同,电磁辐射又分为电离辐射和非电离辐射。

通常,我们把波长小于100nm(纳米)的电磁辐射,也就是频率在3×1015Hz以上的电磁辐射,称为电离辐射。

紫外线,就是电离辐射和非电离辐射的分界线。比紫外线频率更高的,例如宇宙射线、X射线、γ射线,都属于电离辐射。而热辐射、紫外线、电波(微波、短波、中波、长波),都属于非电离辐射。

真正会对人体造成伤害的,是电离辐射。

电离辐射为什么有害?

之所以要叫作电离辐射,是因为这种高频辐射可以把物质原子或分子中的电子“偷走”,从而使这些原子或分子发生“电离现象”。

简单来说,人或动植物,都是细胞组成的,细胞是分子原子组成的,如果分子和原子都被破坏了,当然细胞也就被破坏了,对人体就造成伤害了。

另外机体内的水分子,发生电离效应后,会产生一系列氧自由基。氧自由基作用于生物大分子,也会导致细胞损伤。

持续的电离辐射,通过以上两种方式导致细胞损伤累积及细胞功能异常,最终死亡或癌变。

电离辐射的来源,主要包括:

  • 核辐射(核弹爆炸、核泄漏事故)

  • 医用仪器(CT、X射线)

  • 工业仪器(损伤检测行业)

  • 自然放射源(大自然中存在很多天然放射性元素,它们广泛存在于石头、土壤和空气中)

医院CT室,通常会有电离辐射警告

电离辐射并不是只有坏处,主要看它的剂量。如果剂量大,就会造成伤害。如果剂量小,就可以被合理利用。

例如我们在医院体检时使用的CT、X光、胸片,辐射剂量都被严格限定在安全剂量之内,是非常安全的,不可能致癌,也不会有副作用。

非电离辐射有没有危害?

说了半天可怕的电离辐射,我们再回过头来看非电离辐射。

非电离辐射的频率,比电离辐射小得多。它的能量,也比电离辐射小得多。

我们无线通信,就是使用频率小于1012Hz的电磁波进行通信的一种方式。

移动通信属于无线通信的其中一种。目前使用的电磁波频率主要在600M-4000MHz之间。这个频率,离电离辐射还差十万八千里。

我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。

基站,就是为手机提供无线通信信号的设备。准确来说,收发信号的,是基站的组成部分之一——天线。

基站分为宏基站和微基站。室外看到的那种大型的、带有板状天线的基站,是宏基站。

宏基站

正常情况下,一个宏基站的功率是40W。基站向外辐射信号,不是点对点,而是点对面的,看上去像一个球体。

如果按照球面来算,距离10米,能形成的球面面积是4πR2,等于1256平方米。

由此可以粗略计算得出,距离基站10米,辐射是 3.18微瓦/平方厘米。

为了加强电磁环境管理,保障公众健康,中国于2014年对《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)和《环境电磁波卫生标准》(GB 9175-88)进行整合修订,出台了《电磁环境控制限值》(GB8702—2014),并于2015年1月1日起正式实行。根据该标准,通信频段功率密度应小于40微瓦/平方厘米。(实际情况中,因为考虑到信号叠加,运营商通常会控制在 8微瓦/平方厘米。)

我国这一标准,远远低于其它国家或地区,是最严格的:

40微瓦/平方厘米到底有多大呢,为了给大家一个感性的认识,我们就拿太阳光来对比一下。

根据太阳的辐射总功率以及地球到太阳的距离,再考虑地球的半径,物理学家已经算出,地球上太阳光的辐射功率面密度大约是1000瓦特每平方米,也就是 10万微瓦/平方厘米。

也就是说,我国标准中基站辐射的强度,是太阳光照射强度的2500分之一。

这下明白了吧?基站辐射对人体的影响是微乎其微的,几乎可以忽略不计。

手机会造成辐射危害吗?

说完基站,我们再看看手机。

其实,相比基站来说,手机对人体的辐射其实要稍微大一些。原因很简单,虽然手机的天线辐射功率(几毫瓦)明显小于基站,但是离人体的距离更近。

手机电磁辐射还有一个特点,那就是信号越弱,辐射反而越大。

因为手机本身设计的原因,当基站覆盖信号较弱时,为保证通信正常,手机会加大自身天线的功率,辐射也随之增加,当然,耗电量也随之增加。这就是为什么我们坐高铁时,或室内信号差时,手机电量掉得很快。

根据网友的测试,苹果手机待机时,辐射是17.1微瓦/平方厘米,通话时,是93.1微瓦/平方厘米。可以看出来,确实手机辐射是比基站更大的。

但是,这个值仍然是安全范围以内,不会对人体造成伤害。

手机的辐射,远远小于家里的各类电器,例如微波炉、吹风机,甚至电视机。

手机待机时大约0.1μT,呼叫时瞬间可达3μT,距离稍远时,会大幅下降

但是,建议大家睡觉时,把手机放远一些,不要放在枕头边上。此外,建议拨打和接听电话时,接通后,再靠近耳朵。

5G基站辐射会很大吗?

那么,现在我们即将迎来5G时代,5G的网速那么快,会不会辐射大很多?会不会对人体造成更大影响呢?

答案依然是不会。

5G分为Sub-6频段和毫米波频段。

Sub-6频段,就是频率小于6GHz的频段,和我们目前的4G差不多,也和家里用的工作频率2.4GHz/5.8GHz的Wi-Fi也差不多。

毫米波频段,频率大于24GHz,但也就是一个数量级的差距,依然离电离辐射十万八千里。

频率是无害的,我们再来看看天线发射功率。

5G基站也分为宏基站和微基站,更多的是微基站。

宏基站因为5G采用了天线阵列、波束赋形等技术,所以功率会比4G基站稍微高一些,但仍然在国家标准要求的范围内。(据了解,应该是200W左右。)

微基站方面,虽然微基站离人体更近,但微基站的天线功率,都在10W以内,更多是100mW(毫瓦)级别。

所以,微基站也不会对人体造成危害。

况且,我们国家对公众移动通信基站设备实施严格的入网许可制度,关键设备入网前必须进行检测、核准。通信基站投入使用前,需进行电磁环境测试和设备抽检。设置基站时,必须向主管部门提交申请和报送技术资料。

也就是说,对于每一座通信基站,运营单位都会严格按照规定进行环评检测,确保符合环境标准后才会正式投入运营。不仅如此,在通信基站运营后,还会有人不定期地对其检测,确保不出现电磁辐射超标的现象。

监测基站辐射

所以,不管是2/3/4G,还是5G,都不用担心基站辐射的问题。

警告!破坏基站是违法行为!

虽然事实非常明确,但仍然有一小部分居民用户,对基站心存疑虑,甚至恐慌。担心基站会对自己或家人的身体健康造成不良影响,进而对基站设备存有敌意,甚至恶意破坏通信设备。

破坏基站、抵制基站的新闻,时常还会见诸报端。

在我们国家,刑法第一百二十四条明确指出:破坏公共电信设施,属于违法行为。所以,不管你是否能够接受事实,都不能擅自破坏通信设施,否则是要被追究法律责任的。

有些小区,少部分不明真相的业主不断阻挠基站建设,结果,三大运营商和中国铁塔一纸通告,联合断网,反而激起了其他更多业主的强烈不满,引起了更激烈的冲突,更是得不偿失。

部分业主要求基站拆除,被其他业主骂是“神经病”

恐慌是源于对真相的不了解,谣言往往止于智者。我相信,随着越来越多的人搞清楚辐射背后的真相,不理智的行为就会越来越少,我们通信工程师就能少受委屈,能更好地为广大用户服务!

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关键词:辐射

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