揭秘5G辐射:基站越多,辐射越小?
2019-07-10 12:42:22
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最近一段时间以来,有关5G辐射成为热议话题,与4G时代相比,5G基站总数量将是其1.5倍。5G庞大的基站数量主要是由其技术特性决定,我国工信部明确我国的5G初始中频频段:3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段。同时,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。

目前,国际上主要使用28GHz进行试验(这个频段也有可能成为5G最先商用的频段)。享受高频段带来好处的同时,也不得不面对高频段信号覆盖能力相对较弱的问题,“宏站+小站”成为5G时代组网覆盖的有效模式,这必然带来庞大的基站数量需求,运营商需要铺设足够数量的5G基站才能解决信号覆盖需求。

目前,5G网络按照上行边缘3Mbps,3.5G上行比1.8G差至少9dB,室内覆盖是大问题,小基站是出路之一。

容量方面,将宏站分裂成小站是最有效的频率重用扩容方式,1带(2-10)个小基站可扩容2〜10倍。庞大的小基站数量或成为5G时代鲜明的特征,

在宏站数量上,中低频段的宏站若实现与4G基站相当的覆盖范围,预计将建设5G宏站将达475万个。

在小站数量上,毫米波高频段的小站覆盖范围是10-20m,应用于热点区域或更高容量业务场景,其数量保守估计将是宏站的2倍,由此预计5G小站将达到950万个。

5G辐射的核心问题实际上在3G、4G时代也有讨论,辐射本身是一个东西向外传送能量,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。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,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。

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)等辐射都属于电离辐射,对人体伤害较大,而无线通信使用频率小于1012Hz的电磁波进行通信,其属于非电离辐射,本身对人体的伤害就小得多。

我国对于电池辐射的管控一直很严格,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。)

全球各国其实也与类似的管控标准,4G基站美国和日本的辐射标准是600微瓦/平方厘米,欧盟的标准是450微瓦/平方厘米,而在发射频率标准上,5G基站与4G基站的标准相同,都必须符合“小于40微瓦/平方厘米”的国家标准,这样一来,显然我国的标准已经大大严苛于其他国家了。

“40微瓦/平方厘米”是一个什么样的辐射量呢?一般来说,电吹风的辐射可以达到100微瓦/平方厘米,电磁炉的辐射量甚至能达到580微瓦/平方厘米,家庭中常用的无线路由器,在1米范围内产生的辐射量也有60微瓦/平方厘米以上。

因此我们看到,与家用电器相比,5G基站的辐射量简直微乎其微。而实际上,超乎想象的5G基站辐射是你意想不到的。

相对于高标准让5G辐射极低外,另一个令人惊讶的5G辐射逻辑便是——基站越多,辐射越小。

5G基站铺设将以小基站为主,单个基站辐射量更小,如果将4G及4G之前的基站比作大火炉,离它越远就越冷,信号也就越差;5G基站就像地暖,均匀地散发热量,信号更好更稳定,人体接触的辐射总量更低。而且手机与基站之间有一个智能控制机制,动态调整两者间的发射功率,如果信号越好,手机电磁辐射发射功率就越小,反之就越大。当手机剩一格信号的时候,通话1分钟辐射量相当于基站1年的辐射量。

相对于理论而言,实测数据显然更具说服力,全国各地居民关于5G辐射的担心,也引发了一场“全民科普”。近日,湖南省电信用户委员会邀请了核工业二三〇研究所的专家,一起现场体验5G基站的辐射情况。

当站在楼下面向5G基站方向进行电磁辐射检测时,电场强度值为0.86V/m(0.20μW/cm2);现场对手机进行电磁辐射检测,电场强度值为4.06V/m;电视机电场强度值为1.18V/m(0.37μW/cm2)、电脑电场强度值为2.13V/m(0.02μW/cm2)、电吹风电场强度值为3.59V/m(3.42μW/cm2)、微波炉电场强度值为31.82V/m(268.71μW/cm2)。5G基站发出的电磁波,随着距离的增加,基站辐射衰减率很高,距离10米后,基站辐射值1.84-2.37V/m(0.90-1.49μW/cm2)。

未来,5G网络需要建设的基站会更多,但是5G基站的辐射标准并没有变,还是要小于40微瓦/平方厘米。5G基站数量越多,人们使用手机网络就越好,手机和基站产生的电磁辐射也越小。


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