移动通信电磁环境影响和管理
基站建设越来越密集，距离公众越来越近，环境纠纷矛盾日益加剧，通过预测模式可以估算出大部分基站(单个项目或系统)电磁辐射控制距离水平10～30m，垂直方向为1.0～4.5m，对基站初步选址等提供指导。国内目前对基站环评的管理因为多方面的原因实际未起到有应用的作用且在监管、建设和公众纠纷方面产生了诸多矛盾，应从细化分类基站环评管理、调整基站环评时机和内容、构建有效的公众参与、主动信息公开等多个方面改进，化解基站运营期面临的问题，构建和谐社会。
前言
进入21世纪后，通信技术特别是无线通信技术发展日新月异，通信技术给人们的工作、生活方式带来了极大改变，近几年提出并大力发展的物联网、智能家居、移动互联网等都是以无线通信网络为基础的新兴战略产业。因此，在可预见的将来，通信技术的发展将会对人类社会产生更深远的影响。移动通信基站作为无线通信网络重要组成部分，布满了城市和乡村的每一个角落，其在提供优质无线信号和区域全覆盖的同时，其产生的电磁辐射问题越来受到人们的关注，甚至产生投诉、纠纷。
1 移动通信技术发展新形势
自1985年第一代移动通信网络(1G)投入商业运营以来，移动通信技术不断发展，根据ITU(国际电信联盟)的划分标准，移动通信技术经历了第一代模拟蜂窝系统(1G)、第二代数字移动系统(2G)、第三代移动通信系统(3G)、LTE系统(3.9G)、第四代移动通信系统(4G)的演进。
我国移动通信系统的发展和建设，初期落后于世界发达国家，但从第二代移动通信系统开始，建设速度和规模已经超越发达国家。新形势下，基站服务半径越来越小，建设密度越来越大，在城区，基站的服务半径已经缩小至约0.1～0.3km;移动通信运营商在大力建设LTE基站的同时将在相当长一段时期继续使用2G、3G基站。
2 基站电磁环境影响
基站天线发射的电磁辐射场在空间分布范围和强度，主要受天线输入功率、天线增益、天线方向性以及空间传播过程中的吸收衰减等影响。在远场区某观测点的功率密度S可按下式计算：
(W2/m) 公式2-1
式中：G—天线最大增益(倍数);
——天线的相对场强分布系数，取值在0～1之间;
——观测点-天线间连线与天线最大辐射方向的垂直夹角;
——观测点-天线间连线与天线最大辐射方向的水平夹角;
——反射系数的绝对值，取值在0～1之间。
——观测点与天线之间的距离(m);
——观测点与天线的地面镜像之间的距离(m)。
——吸收系数，在仅考虑空气介质衰减时，基站电磁辐射值可近似取1。
在实际工作中， P、G数值容易获得、但值不容易直接获得，对于均匀直线阵天线，在垂直面上方向函数可以近似为：
公式2-2
在基站辐射远场轴向上，F(θ，φ)=1，此时公式2-1可简化为：
公式2-3
现实中除了移动通信基站后，还有其它电磁辐射源很多，因为对于基站(单个项目或一套通信系统)需要将其管理限值设定为公众电磁曝露限值[7]的几分之一，本文取五分之一，即单个基站或通信系统的管理限值设定为8?w/cm2。选取2G、3G和LTE基站主流配置参数，利用公式2-3可估算出大部分基站的电磁辐射控制距离，为基站选址等进行初步筛选提供指导。表2-1 典型基站轴向控制距离估算结果
网络制式 机顶功率(W/载扇或W/通道) 天馈损耗(dB) 天线增益(dBi) 天线俯角(度) 轴向d(m) 水平方向(m) 垂直方向(m)
GSM900/1800 20～40 5～8 15 3～8 10～20 10～20 1.0～3.0
CDMA 20 5～8 15.5 3～8 10.6～14.9 11～15 1.0～2.5
WCDMA 20 1.5～3 17 3～8 22.4～26.6 23～27 2.0～4.0
LTE 15～20 1.5～3 18 3～8 21.7～29.8 22～30 2.0～4.5
3 基站环境管理分析
国外大多数国家未要求基站建设前进行环评报告编制和审批，对基站建设前的管理重点放在了公示公告、公众参与调查和规划选址上[2][3][4]。
根据中国《环评影响评价法》要求，基站建设项目应在可研阶段即进行环评，完成环评报告编制和审批，然后才能合法建设。到目前为止，实际上该要求并未被很好的执行，大部分基站是在已经建成后补做环评。造成这种局面的原因有很多，借鉴国际上的一些做法，国内基站环评可以从下面进行改进：
(1)由政府主管部门牵头，在公众广泛参与的基础上进行统一的专题研究，制定符合我国基站管理实际的豁免政策。
(2)调整基站环评时机和内容：基站环评即要能对基站前期选址起到指导作用，又要充分考虑选址过程的不确定因素，重点对已建成的基站进行符合性检查或检测以有有效的监管。 为此目的，对于大规模建设的基站，环评模式分为一次规划阶段环评和实际运营阶段验收环评。规划阶段环评是对区域基站规划、规模、总体布局进行前瞻性评价，作为过程文件对基站的建设提出环保要求和指导意见，并充分征求公众、社会组织、运营商等方面意见，规划环评可通信行政主管部门统一组织开展;验收段环评主要对已纳入规划环评并已建成的基站地址、环保措施落实、电磁辐射水平、公众诉求等进行回顾性评价。此两阶段环评可以解决目前环评深度与相应阶段工程条件不匹配，环评时机不符合实行，又能减少不必要的审批环节，让真正需要环评的项目能遵守环评，落实环评的要求，符合相关法规，充分维护相关的利益。
(3)构建有效的公众参与、主动信息公开
长期以来，在我国的项目、政策、法规决策系统中，我国公众参与渠道一直不畅通，许多公众苦于没有相应的参与渠道而不得参与，又或者采取一些极端、过激的方式表达对决策的异议。在基站环境管理公众参与和调查上，建议依托区域内的独立协会或组织，在获得政府授权或相应高要求的执业执照的情况下，独立组织公众、专家、建设单位和其它利益相关方进行分阶段的调查、讨论、监督，贯穿项目拟建、建设、运营的全过程。政府主导主动公开基站建设信息和运营信息，制定统一的基站建设的信息公开流程、制度，搭建民众投诉渠道。
4 结论
在考虑天线方向性的情况下给出的基站电磁辐射理论预测模式能较好的反映移动通信基站电磁辐射场空间分布。利用简化后的估算模式估算出大部分基站的电磁辐射防护控制距离水平方向为10～30m，垂直方向为1.0～4.5m，据此可对基站初步选址等提供指导。
基站电磁辐射环境管理离不开法律法规和制度，中国目前对基站环评的管理因为多方面的原因实际未起到有应用的作用且在监管、建设和公众纠纷方面产生了诸多矛盾，可从进一步细化分类基站环评管理、调整基站环评时机和内容、构建有效的公众参与、主动信息公开等多个方面改进。在现有体制下，由政府主导搭建多方参与的监督平台和科谱宣传等，以加强项目运营期的监管和沟通，化解基站运营期面临的问题，构建和谐社会。
作者：张志华 张宁远 来源：基层建设 2015年28期
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