手機(jī)和移動(dòng)基站輻射對(duì)人體影響的數(shù)據(jù)分析

1、手機(jī)和移動(dòng)基站輻射對(duì)人體影響的數(shù)據(jù)分析一般基站的輸出功率是43dbm ，室分設(shè)計(jì)的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)頻段天線輸出口功率有-30dbm左右呢？為什么還是負(fù)數(shù)呢？也為正值例如：gsm ：5-13dbm，但為什么我們?cè)谔炀€口用手機(jī)測(cè)到的最高也只對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，困惑了很久，也百度了n 次，始終沒有一個(gè)說(shuō)明能讓自己很清晰，無(wú)奈身邊也沒有人給自己解釋，問(wèn)了好多人，回答都那么牽強(qiáng)，不做贅述。最后還是自己翻來(lái)覆去的看了好多問(wèn)答，有點(diǎn)模模糊糊的感覺是明白了，心里沒把握， 但基本能在自己的腦海里形成邏輯證據(jù)鏈條，帶著猶豫與糾結(jié)，決定把內(nèi)心的困惑寫出來(lái)，希望高手們能給予指導(dǎo)和解惑，小弟在此表示不甚感激！首先，功率的單位換算問(wèn)題

2、功率與 dbmdbm 是一個(gè)考征功率絕對(duì)值的值，計(jì)算公式為：10lgp（功率值 /1mw ）。例 1 如果發(fā)射功率p 為 1mw ，折算為dbm 后為 0dbm。例 2 對(duì)于 40w 的功率，按dbm 單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10lg（ 40w/1mw)=10lg（40000 ）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dbm。由換算公式不難得出：它是一個(gè)功率值與1mw 的比較，大于1mw 的用 dbm 表示時(shí)計(jì)算出來(lái)的就是正的， 小于 1mw 的用 dbm 表示時(shí)計(jì)算出來(lái)的就是負(fù)值，等于 1mw 時(shí)就是 0dbm 。注意一般性思維問(wèn)題，別一聽是負(fù)數(shù)。怎么怎么。腦袋里一堆的問(wèn)題，怎么功

3、率還有負(fù)的了，這是代表欠人家功率么？什么亂七八糟！思路是否清晰了一些？再看以下數(shù)學(xué)常識(shí)：由一般對(duì)數(shù)關(guān)系可知：10lg1=0 10lg2=3 （準(zhǔn)確值 3.0103 ）10lg3=5 （準(zhǔn)確值 4.7712 ）10lg4=10lg2+10lg2=3+3=6 10lg5=7 （準(zhǔn)確值 6.9897 ）10lg6=8 10lg7=8.5 （準(zhǔn)確值8.4510 ）10lg8=9 10lg9=9.5 （準(zhǔn)確取值10lg3=4.7712）10lg10=10看到這些，我相信，應(yīng)該會(huì)有跟我一樣頭大的，如此的換算，真是讓每一位搞通信的我們，都先要成為一個(gè)數(shù)學(xué)家啊。別急！早就有高手為我們做好了換算法則，作為菜鳥的

4、我們，趕快享用前輩們的成果吧！“1 個(gè)基準(zhǔn) ” ：30dbm 1w “2 個(gè)原則 ” ：1)3dbm ，功率乘2 倍； 3dbm，功率乘1/2 2) 10dbm ，功率乘10 倍； 10dbm ，功率乘 1/10 +1dbm ，功率乘1.25 倍； +2dbm ，功率乘1.6 倍；-1dbm ，功率乘0.8 倍； -2dbm ，功率乘0.625 倍口訣： 30 是基準(zhǔn)，等于1w 整，換算不算難，口算可完成，加3 乘以 2，加 10 乘以 10，減 3 除以 2，減 10 除以 10，例如：30dbm=1w 31dbm=30+10-3-3-3=1*10/2/2/2=1.25w 32dbm=30+

5、3+3+3+3-10=1*2*2*2*2/10=1.6w 33dbm=30+3=1*2=2w 再記?。?2 倍加 3，5 倍加 7，10 倍加 10 漸漸的以下就成了常識(shí)性問(wèn)題：1w=30dbm 2w=33dbm 5w=37dbm 10w=40dbm 3dbm=0.002w 10dbm=0.01w有了這些，我相信，不會(huì)再有伙伴們分不清5w 的干放是多少dbm 了吧，那些個(gè)設(shè)備說(shuō)明書里的一些簡(jiǎn)單指標(biāo)應(yīng)該沒問(wèn)題了吧。說(shuō)到這里， 有的伙伴門可能就會(huì)問(wèn)了，既然是好好的功率，而且有現(xiàn)成的單位，干嘛非要再造出一個(gè)單位來(lái)，搞成對(duì)數(shù)關(guān)系什么dbm 的弄的一頭霧水，亂七八糟啊，不知有沒有人這樣想過(guò)， 反正我當(dāng)初

6、剛接觸通信的時(shí)候是問(wèn)過(guò)大俠們這個(gè)問(wèn)題的，當(dāng)時(shí)給我解釋的為什么要用 dbm 做單位呢？原因大致有幾個(gè)：1、對(duì)于無(wú)線信號(hào)的衰減來(lái)說(shuō)，不是線性的，而是成對(duì)數(shù)關(guān)系衰減的。用分貝更能體現(xiàn)這種關(guān)系。2、用分貝做單位比用瓦做單位更容易描述，往往在發(fā)射機(jī)出來(lái)的功率幾十上百瓦，到了接收端已經(jīng)是以微微瓦來(lái)計(jì)算了。3、計(jì)算方便，衰減的計(jì)算公式用分貝來(lái)計(jì)算只用做加減法就可以了。說(shuō)實(shí)話，當(dāng)初那個(gè)階段，那兒體味得到這些啊，能記住給出的解釋理由就不錯(cuò)了，慢慢的，隨著在室分行業(yè)呆了一年多，才漸漸能明白換算單位后的好處，尤其是在做室分設(shè)計(jì)配功率的時(shí)候，這才明白，如果不做換算，直接在功率w 的單位下計(jì)算輸出功率均衡問(wèn)題，瞬間大腦

7、就爆了！希望與我有類似困惑的伙伴們實(shí)在不明白，也就先記下來(lái)， 隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的慢慢積累，領(lǐng)悟吧，總有一天會(huì)頓悟的！天道酬勤！其次：自由空間損耗模型算法自由空間損耗自由空間損耗公式：空間損耗=32.4 + 20lg（f）+20lg （d）f 為頻率，單位：mhz； d 為距離，單位：km；可見在距離一定的情況下：頻率越高，損耗越大注意公式的以下幾種變換，只是套用公式時(shí)候的單位不同而已，實(shí)質(zhì)就是一個(gè)公式，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中， 我搜索資料的時(shí)候，看到過(guò)有人對(duì)以下幾種公式的變換方法有質(zhì)疑，望與我一樣的菜鳥門能稍微留心一下，免得讓自己困惑。ls=-32.4+20lgd(km)+20lgf(mhz)ls=-27

8、.56+20lgd(m)+20lgf(mhz)ls=92.4+20lgd(km)db+20lgf(ghz)自由空間基本傳輸損耗ls 僅與頻率f 和距離 d 有關(guān)。 當(dāng) f 和 d 擴(kuò)大一倍時(shí)，ls 均增加 6db，那么一個(gè)顯而易見的常識(shí)就是gsm1800 基站傳播損耗在自由空間就比gsm900 基站大 6 個(gè)，在做設(shè)計(jì)或者是督導(dǎo)的時(shí)候，手里拿過(guò)不同方案的伙計(jì)門，有沒有注意過(guò)這個(gè)直觀的計(jì)算呢？關(guān)于自由空間損耗，就說(shuō)這些吧！最后：天線發(fā)射功率與手機(jī)測(cè)試到的功率問(wèn)題。天線發(fā)射功率與手機(jī)測(cè)試到的功率以上圖兩例簡(jiǎn)單室分功率流程圖紙為例：天線口的輸出功率:eirp= 輸出總功率 -耦合損耗 -天饋損耗 +

9、 天線增益那么手機(jī)的接收電平=eirp-path loss 所以算出來(lái)是個(gè)負(fù)值如果我們測(cè)試手機(jī)帖著天線外殼測(cè)試，天線的發(fā)射極板與外殼之間有最少5 厘米的距離， 而且手機(jī)天線與發(fā)射天線之間并不是直接連接，是靠感應(yīng)， 手機(jī)天線是靠感應(yīng)所在位置上的功率密度，假設(shè)發(fā)射接收極板距10 厘米。那么我們可以計(jì)算空間損耗=32.45+20lg900m+20lg0.00001=91.5-50=41.5db 如果天線功率20dbm ，那么手機(jī)接收的就應(yīng)該是20dbm-41.5dbm=-21.5dbm，可能有時(shí)候你放的距離更近或者更遠(yuǎn)點(diǎn)，手機(jī)接收?qǐng)鰪?qiáng)都改就很大，再加上手機(jī)接收的一個(gè)波動(dòng)，所以這個(gè)值是正常的例如 1：

10、某天線口處發(fā)射功率為30dbm（ 1w）,我們?cè)?100m 以外的地方測(cè)試（無(wú)阻擋），那么我們的手機(jī)接收到的rscp應(yīng)該是：粗略計(jì)算：rscp=30-(32.4+20*log（100/1000)+20*log（2000) rscp=-48.2dbm 例如 2：某室內(nèi)分布天線口處發(fā)射功率為0dbm, 我們?cè)?10m 以外的地方測(cè)試（無(wú)阻擋），那么我們的手機(jī)接收到的rscp應(yīng)該是：粗略計(jì)算：rscp=0-(32.4+20*log（10/1000)+20*log（2000) rscp=-78.4dbm附：分布系統(tǒng)天線對(duì)人體輻射影響的討論了解天線輻射強(qiáng)度需要知道一個(gè)計(jì)算公式：rx接收電平 10log(

11、pwr/1mw)，例如當(dāng)pwr 為40w(瓦) 時(shí)，接收電平 =10log(40w/1mw)=10log40000=46dbm ，也就是說(shuō)40w的發(fā)射功率相當(dāng)于天線發(fā)射功率為46dbm(注意是正值！)。目前多數(shù)華為基站的發(fā)射功率為40w 。但是我們用測(cè)試手機(jī)或者普通手機(jī)的測(cè)試菜單上看到的rx接收電平都是負(fù)值！在聯(lián)通辦公樓的各個(gè)分布系統(tǒng)天線下面，我們通過(guò)測(cè)試手機(jī)可以測(cè)量到天線實(shí)際手機(jī)接收功率為-30dbm 至-50dbm 之間。為什么在室內(nèi)分布系統(tǒng)天線正下方實(shí)際測(cè)試到的功率是負(fù)值呢？因?yàn)閷?shí)際按照室內(nèi)分布系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)， 每個(gè)天線末端的實(shí)際接收功率僅10dbm左右， 設(shè)計(jì)值為正值。 但是由于空間路徑

12、的損耗以及全向天線輻射功率的散射性，導(dǎo)致距離天線僅2 米左右的正下方測(cè)試電平最大才為 -30dbm 左右。即使用手機(jī)直接接觸到分布系統(tǒng)天線測(cè)試，其電平也不會(huì)超過(guò)20dbm左右。其實(shí)就以聯(lián)通公司的室內(nèi)分布系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，四樓放置一個(gè)5w的干放，這個(gè)干放需要經(jīng)過(guò)近 2000 米饋線、 200 多個(gè)耦合器和功分器的直接損耗，還要經(jīng)過(guò)100 多個(gè)天線的功率分流，還沒考慮天線到人體的空間損耗還有其它因素，這么多的損耗和分流后，分布到每個(gè)天線的功率還會(huì)剩下多少呢？顯而易見。確認(rèn)手機(jī)的接收電平為負(fù)值后，我們可以推算分布天線發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)人體的影響究竟多大。根據(jù)公式反向進(jìn)行推算，例如手機(jī)接收功率為:30dbm=1

13、0log(x/1mw) ，即 3log(x/1mw) ，即 x=0.000001w。也就是說(shuō)，當(dāng)手機(jī)的接收電平為-30dbm時(shí)候，實(shí)際人體收到的無(wú)線電波強(qiáng)度為0.000001瓦，這么小的功率對(duì)人體難道會(huì)有影響么？其實(shí)基站對(duì)人體的影響遠(yuǎn)小于手機(jī)發(fā)射功率對(duì)人體的影響，下面了解一下手機(jī)的發(fā)射功率原理知識(shí)。gsm900 手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別是5 （33dbm ） ， 最小發(fā)射功率級(jí)別是19 （5dbm ） ， dcs1800手機(jī)最大發(fā)射功率級(jí)別是0（30dbm ），最小發(fā)射功率級(jí)別是15（0dbm ），每個(gè)功率級(jí)別差2db。 當(dāng)手機(jī)遠(yuǎn)離基站， 或者處于無(wú)線陰影區(qū)時(shí)，基站可以命令手機(jī)發(fā)出較大功率，直至

14、33dbm（gsm900 ），以克服遠(yuǎn)距離傳輸或建筑物遮擋所造成的信號(hào)損耗。當(dāng)手機(jī)離基站很近，且無(wú)任何遮擋物時(shí)，基站可以命令手機(jī)發(fā)出較小功率，直至5dbm （ gsm900 ）。這里可以看出，gsm 手機(jī)發(fā)出的最小低功率為5dbm （gsm900 ），約為 3.2mw ，gsm 手機(jī)發(fā)出的最大功率33dbm（gsm900 ），約為2w 。撥打電話過(guò)程中，手機(jī)距離人體較基站天線或者分布系統(tǒng)天線的距離要近的多， 而且手機(jī)天線口的輸出功率還要遠(yuǎn)大于天線口的輸出的功率，因此手機(jī)對(duì)人體的無(wú)線電波輻射要比分布系統(tǒng)天線對(duì)人體的輻射強(qiáng)度要大很多。我們從一個(gè)事例也可以看出手機(jī)的輻射功率影響，例如很多人在聽廣播或者看電視過(guò)程中，手機(jī)突然來(lái)電， 電