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电磁辐射的两种标准，你知道吗？ Time：2017-06-28 10:55:29    浏览数量：8628次   

导读：
　　手机和基站的辐射会不会危害人体健康？这是个老生常谈的话题了，国内媒体充斥着形形色色的专家建议，公众也都有着自己的看法。“日常生活中的电磁辐射对人体健康没有危害”早已是科学界的共识。从对人体健康潜在影响的角度来看，国际上对电磁辐射的测量标准有两种，分别是功率密度标准和比吸收率标准，前者属电磁学领域，后者仍与电磁学相关，但已扩展到生物学领域了。

功率密度标准：
　　功率密度指的是单位面积所接收到的辐射功率，它所测量的是信号强度，可以用电场强度和磁场强度来表示，但更普遍采用的是功率密度。下图是我国现行的《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中对公众照射限值的规定，图中的前两行属中短波，不属于移动通信频段，其中3MHz～30MHz是军队使用的短波波段，跟公众关系不大，不必关心。在30MHz～30000MHz范围内的电磁波，频率越高则穿透人体能力就越差，因此从对人体影响的角度出发，频率越高则允许的功率密度就越大，即从30MHz的0.4W/ m2到30000MHz的2W/m2。

　频率范围MHz

　电场强度V/m

　磁场强度A/m

　功率密度W/m2

　0.1~3

　40

　0.1

　（40）1）

　3~30

　67/

　0.17/

　（12/f）1)

　30~3000

　(12)2)

　(0.032)2)

　0.4

　3000~15000

　(0.22/)2)

　(0.001)2)

　f/7500

　15000~30000

　(27)2)

　(0.073)2)

　2



　　注：1）系平面波等效值，供对照参考
　　2）供对照参考，不作为限值；表中f是频率，单位为MHz；表中数据作了取整处理
　　手机的峰值功率2W，美国电气电子工程师协会（IEEE）不考虑发射功率7W以下的安全问题，但美国国家辐射防护测量委员会（NCRP）主张更严格标准，美国联邦通信委员会（FCC）对2G手机所集中使用的900MHz频段规定的辐射限值为6W/m2，比我国的0.4W/m2宽松了15倍。
　　我国现行的电磁辐射防护规定GB8702-88是国际上最严格的标准之一，通信公司建基站和国家环保部的检查，依据的就是这个标准。有网友觉得这是88年定的标准，那时手机远未流行，现在手机这么普及了，标准应该提高。而实际上，基站现在越建越密，单基站的辐射功率在变小，辐射功率密度呈现下降趋势。由于新技术的应用，手机的功率也在减小，手机和基站对人体潜在的威胁程度不是增加了，而是降低了。一般GSM基站天线高度为35～55米，国家环保部曾监督测试过上千部基站，结果表明：射功率为20瓦的基站，基天线前10米的功率密度是0.006W/m2，远低于苛刻的中国限值标准。
　　手机和基站等电磁辐射不会影响人身健康，这本是科学界共识，在国外也从来不是个问题，但在中国却引起了公众恐慌。
　　究其原因，运营商为竞争而散布的辐射谣言是源头，当初推广CDMA手机时，某运营商打出了“绿色手机”的伪概念，拿低辐射作为卖点，用欺骗公众的手段来提高竞争力。其实CDMA手机的辐射功率并不比GSM小，GSM手机峰值功率2W，实际使用过程中，只在1/8的时间发射，所以最大平均功率为250mW，而CDMA是连续发射的，最大平均功率也约为250mW，两种差别不大。
　　虽然GSM和CDMA两种手机的最大平均功率均在250mW左右，但实际发射功率会远低于这个水准，这源于基站对手机功率的自动控制机制。由于手机距离基站的远近不同，手机辐射相同的功率，基站接收到近处手机的信号功率就强，接收到远处手机的信号功率就弱。手机自己不知道距离基站的远近，开头会采用最大功率发射，基站收到后会向手机发送逐阶降低发射功率的指令，1秒钟内会发送几十到几百次指令，处于近处的手机会在极短的时间时把发射功率调整到很低的水平，例如0.02W。

比吸收率标准：
　　比吸收率（SAR）的定义是：给定密度的体积微元内质量微元所吸收的能量微元对时间的微分值，它说的其实就是单位时间和单位生物体质量所吸收的电磁能量，单位是W/kg。
　　相对前面介绍的功率密度标准，这个标准更多地考虑了人体情况，应该是更值得参考的标准，但它却很难以操作。功率密度标准的检验很简单，拿个场强仪或频谱分析仪就可以测量，但比吸收率标准的检验却需要人体模型来配合，而且后续的数据算法也非常复杂。
　　美国辐射保护与测量委员会（NCRP）和美国电气电子工程师协会（IEEE）所制定的美标为SAR≤1.6W/kg，国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）制定的欧标为SAR≤2.0W/kg，其中欧标是世界卫生组织（WHO）推荐的标准。我国的《移动电话电磁辐射局部曝露限值》（GB21288-2007），主要内容只有一页纸，其实就说了一句话：我国遵从世卫组织推荐的欧标2.0W/kg标准。
　　现行的是中华人民共和国通信行业标准 YD/T 1644.1-2007 手持和身体佩戴使用的无线通信设备对人体的电磁照射--人体模型、仪器和规程，该标准的第1部分：靠近耳边使用的手持式无线通信设备的SAR评估规程（频率范围300MHz~3GHz），第2部分：手持和身体配戴设备在人体头部和身体内的SAR评估规程（频率范围300MHz~6GHz）。
　　测试头颅内部所吸收的电磁能量，当然不能把活人开瓢，只能制作一个跟头颅形状、密度、电介常数相当的标准人头模型，上述的标准对模型进行了规范化，以保证测量结果的一致性和可比性。标准中要求用糖盐为主的悬浮液来模拟头部的组织液，手机有贴脸和倾斜两种标准测试位置，对信号频率和功率、探头规格、测试程序等也都有着一整套的规范。

　　标准中，根据美国男军人头部尺寸的统计数据，将成年男子的头部按从小到大的次序分成1到10号，1号最小10号最大，模型选择了9号，考虑到妇女儿童的头部尺寸肯定比9号小，这样就可以保证所有使用者有超过90%的人的头部比模型小，会遭受更低的辐射，从而使基于这个9号模型所得到的SAR标准是保守和安全的。
　　媒体经常称SAR值是根据成年男子的头部模型制定的，对孩子应该采取更加严格的标准，这种说法没有科学根据，根据剂量学的研究，成年男性头部比妇女儿童的大，吸收的辐射量更大，这就已经构成了最坏情况下的电磁辐射。
　　在人头模型中测量用的探头，并不是温度计，而是一个接收天线，接收的是电磁辐射能量，得到测试数据后，还要经过复杂的算法处理，才能得到SAR的值。探头天线要根据不同频段进行精度校准。
　　SAR与手机的制式（例如GSM或CDMA）没有关系， SAR与功率密度也没有换算关系。

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