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電磁輻射的兩種標準，你知道嗎？ Time：2017-06-28 10:55:29    瀏覽數量：7246次   

導讀：
　　手機和基站的輻射會不會危害人體健康？這是個老生常談的話題了，國內媒體充斥著形形色色的專家建議，公眾也都有著自己的看法。“日常生活中的電磁輻射對人體健康沒有危害”早已是科學界的共識。從對人體健康潛在影響的角度來看，國際上對電磁輻射的測量標準有兩種，分別是功率密度標準和比吸收率標準，前者屬電磁學領域，后者仍與電磁學相關，但已擴展到生物學領域了。

功率密度標準：
　　功率密度指的是單位面積所接收到的輻射功率，它所測量的是信號強度，可以用電場強度和磁場強度來表示，但更普遍采用的是功率密度。下圖是我國現行的《電磁輻射防護規定》（GB8702-88）中對公眾照射限值的規定，圖中的前兩行屬中短波，不屬于移動通信頻段，其中3MHz～30MHz是軍隊使用的短波波段，跟公眾關系不大，不必關心。在30MHz～30000MHz范圍內的電磁波，頻率越高則穿透人體能力就越差，因此從對人體影響的角度出發，頻率越高則允許的功率密度就越大，即從30MHz的0.4W/ m2到30000MHz的2W/m2。

　頻率范圍MHz

　電場強度V/m

　磁場強度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，供對照參考
　　2）供對照參考，不作為限值；表中f是頻率，單位為MHz；表中數據作了取整處理
　　手機的峰值功率2W，美國電氣電子工程師協會（IEEE）不考慮發射功率7W以下的安全問題，但美國國家輻射防護測量委員會（NCRP）主張更嚴格標準，美國聯邦通信委員會（FCC）對2G手機所集中使用的900MHz頻段規定的輻射限值為6W/m2，比我國的0.4W/m2寬松了15倍。
　　我國現行的電磁輻射防護規定GB8702-88是國際上最嚴格的標準之一，通信公司建基站和國家環保部的檢查，依據的就是這個標準。有網友覺得這是88年定的標準，那時手機遠未流行，現在手機這么普及了，標準應該提高。而實際上，基站現在越建越密，單基站的輻射功率在變小，輻射功率密度呈現下降趨勢。由于新技術的應用，手機的功率也在減小，手機和基站對人體潛在的威脅程度不是增加了，而是降低了。一般GSM基站天線高度為35～55米，國家環保部曾監督測試過上千部基站，結果表明：射功率為20瓦的基站，基天線前10米的功率密度是0.006W/m2，遠低于苛刻的中國限值標準。
　　手機和基站等電磁輻射不會影響人身健康，這本是科學界共識，在國外也從來不是個問題，但在中國卻引起了公眾恐慌。
　　究其原因，運營商為競爭而散布的輻射謠言是源頭，當初推廣CDMA手機時，某運營商打出了“綠色手機”的偽概念，拿低輻射作為賣點，用欺騙公眾的手段來提高競爭力。其實CDMA手機的輻射功率并不比GSM小，GSM手機峰值功率2W，實際使用過程中，只在1/8的時間發射，所以最大平均功率為250mW，而CDMA是連續發射的，最大平均功率也約為250mW，兩種差別不大。
　　雖然GSM和CDMA兩種手機的最大平均功率均在250mW左右，但實際發射功率會遠低于這個水準，這源于基站對手機功率的自動控制機制。由于手機距離基站的遠近不同，手機輻射相同的功率，基站接收到近處手機的信號功率就強，接收到遠處手機的信號功率就弱。手機自己不知道距離基站的遠近，開頭會采用最大功率發射，基站收到后會向手機發送逐階降低發射功率的指令，1秒鐘內會發送幾十到幾百次指令，處于近處的手機會在極短的時間時把發射功率調整到很低的水平，例如0.02W。

比吸收率標準：
　　比吸收率（SAR）的定義是：給定密度的體積微元內質量微元所吸收的能量微元對時間的微分值，它說的其實就是單位時間和單位生物體質量所吸收的電磁能量，單位是W/kg。
　　相對前面介紹的功率密度標準，這個標準更多地考慮了人體情況，應該是更值得參考的標準，但它卻很難以操作。功率密度標準的檢驗很簡單，拿個場強儀或頻譜分析儀就可以測量，但比吸收率標準的檢驗卻需要人體模型來配合，而且后續的數據算法也非常復雜。
　　美國輻射保護與測量委員會（NCRP）和美國電氣電子工程師協會（IEEE）所制定的美標為SAR≤1.6W/kg，國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）制定的歐標為SAR≤2.0W/kg，其中歐標是世界衛生組織（WHO）推薦的標準。我國的《移動電話電磁輻射局部曝露限值》（GB21288-2007），主要內容只有一頁紙，其實就說了一句話：我國遵從世衛組織推薦的歐標2.0W/kg標準。
　　現行的是中華人民共和國通信行業標準 YD/T 1644.1-2007 手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射--人體模型、儀器和規程，該標準的第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規程（頻率范圍300MHz~3GHz），第2部分：手持和身體配戴設備在人體頭部和身體內的SAR評估規程（頻率范圍300MHz~6GHz）。
　　測試頭顱內部所吸收的電磁能量，當然不能把活人開瓢，只能制作一個跟頭顱形狀、密度、電介常數相當的標準人頭模型，上述的標準對模型進行了規范化，以保證測量結果的一致性和可比性。標準中要求用糖鹽為主的懸浮液來模擬頭部的組織液，手機有貼臉和傾斜兩種標準測試位置，對信號頻率和功率、探頭規格、測試程序等也都有著一整套的規范。

　　標準中，根據美國男軍人頭部尺寸的統計數據，將成年男子的頭部按從小到大的次序分成1到10號，1號最小10號最大，模型選擇了9號，考慮到婦女兒童的頭部尺寸肯定比9號小，這樣就可以保證所有使用者有超過90%的人的頭部比模型小，會遭受更低的輻射，從而使基于這個9號模型所得到的SAR標準是保守和安全的。
　　媒體經常稱SAR值是根據成年男子的頭部模型制定的，對孩子應該采取更加嚴格的標準，這種說法沒有科學根據，根據劑量學的研究，成年男性頭部比婦女兒童的大，吸收的輻射量更大，這就已經構成了最壞情況下的電磁輻射。
　　在人頭模型中測量用的探頭，并不是溫度計，而是一個接收天線，接收的是電磁輻射能量，得到測試數據后，還要經過復雜的算法處理，才能得到SAR的值。探頭天線要根據不同頻段進行精度校準。
　　SAR與手機的制式（例如GSM或CDMA）沒有關系， SAR與功率密度也沒有換算關系。

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