揭祕5G輻射:基站越多,輻射越小?

最近一段時間以來,有關5G輻射成為熱議話題,與4G時代相比,5G基站總數量將是其1.5倍。5G龐大的基站數量主要是由其技術特性決定,我國工信部明確我國的5G初始中頻頻段:3.3-3.6GHz、4.8-5GHz兩個頻段。同時,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高頻頻段正在徵集意見。

目前,國際上主要使用28GHz進行試驗(這個頻段也有可能成為5G最先商用的頻段)。享受高頻段帶來好處的同時,也不得不面對高頻段信號覆蓋能力相對較弱的問題,“宏站+小站”成為5G時代組網覆蓋的有效模式,這必然帶來龐大的基站數量需求,運營商需要鋪設足夠數量的5G基站才能解決信號覆蓋需求。


揭祕5G輻射:基站越多,輻射越小?


目前,5G網絡按照上行邊緣3Mbps,3.5G上行比1.8G差至少9dB,室內覆蓋是大問題,小基站是出路之一。

容量方面,將宏站分裂成小站是最有效的頻率重用擴容方式,1帶(2-10)個小基站可擴容2〜10倍。龐大的小基站數量或成為5G時代鮮明的特徵,

在宏站數量上,中低頻段的宏站若實現與4G基站相當的覆蓋範圍,預計將建設5G宏站將達475萬個。

在小站數量上,毫米波高頻段的小站覆蓋範圍是10-20m,應用於熱點區域或更高容量業務場景,其數量保守估計將是宏站的2倍,由此預計5G小站將達到950萬個。


揭祕5G輻射:基站越多,輻射越小?


5G輻射的核心問題實際上在3G、4G時代也有討論,輻射本身是一個東西向外傳送能量,包括電燈的燈光,Wi-Fi路由器的信號,無線廣播等等,全部是輻射。電磁波的頻率越高,它的能量就越大。

換言之,它的輻射就越大,根據電磁波頻率的不同,電磁輻射又分為電離輻射和非電離輻射。通常,我們把波長小於100nm(納米)的電磁輻射,也就是頻率在3×1015Hz以上的電磁輻射,稱為電離輻射。


揭祕5G輻射:基站越多,輻射越小?


核輻射(核彈爆炸、核洩漏事故)、醫用儀器(CT、X射線)、工業儀器(損傷檢測行業)等輻射都屬於電離輻射,對人體傷害較大,而無線通信使用頻率小於1012Hz的電磁波進行通信,其屬於非電離輻射,本身對人體的傷害就小得多。

我國對於電池輻射的管控一直很嚴格,中國於2014年對《電磁輻射防護規定》(GB 8702-88)和《環境電磁波衛生標準》(GB 9175-88)進行整合修訂,出臺了《電磁環境控制限值》(GB8702—2014),並於2015年1月1日起正式實行。根據該標準,通信頻段功率密度應小於40微瓦/平方釐米。(實際情況中,因為考慮到信號疊加,運營商通常會控制在 8 微瓦/平方釐米。)

全球各國其實也與類似的管控標準,4G基站美國和日本的輻射標準是600微瓦/平方釐米,歐盟的標準是450微瓦/平方釐米,而在發射頻率標準上,5G基站與4G基站的標準相同,都必須符合“小於40微瓦/平方釐米”的國家標準,這樣一來,顯然我國的標準已經大大嚴苛於其他國家了。

“40微瓦/平方釐米”是一個什麼樣的輻射量呢?一般來說,電吹風的輻射可以達到100微瓦/平方釐米,電磁爐的輻射量甚至能達到580微瓦/平方釐米,家庭中常用的無線路由器,在1米範圍內產生的輻射量也有60微瓦/平方釐米以上。

因此我們看到,與家用電器相比,5G基站的輻射量簡直微乎其微。而實際上,超乎想象的5G基站輻射是你意想不到的。

相對於高標準讓5G輻射極低外,另一個令人驚訝的5G輻射邏輯便是——基站越多,輻射越小。


揭祕5G輻射:基站越多,輻射越小?


5G基站鋪設將以小基站為主,單個基站輻射量更小,如果將4G及4G之前的基站比作大火爐,離它越遠就越冷,信號也就越差;5G基站就像地暖,均勻地散發熱量,信號更好更穩定,人體接觸的輻射總量更低。而且手機與基站之間有一個智能控制機制,動態調整兩者間的發射功率,如果信號越好,手機電磁輻射發射功率就越小,反之就越大。當手機剩一格信號的時候,通話1分鐘輻射量相當於基站1年的輻射量。

相對於理論而言,實測數據顯然更具說服力,全國各地居民關於5G輻射的擔心,也引發了一場“全民科普”。近日,湖南省電信用戶委員會邀請了核工業二三〇研究所的專家,一起現場體驗5G基站的輻射情況。

當站在樓下面向5G基站方向進行電磁輻射檢測時,電場強度值為0.86V/m(0.20μW/cm2);現場對手機進行電磁輻射檢測,電場強度值為4.06V/m;電視機電場強度值為1.18V/m(0.37μW/cm2)、電腦電場強度值為2.13V/m(0.02μW/cm2)、電吹風電場強度值為3.59V/m(3.42μW/cm2)、微波爐電場強度值為31.82V/m(268.71μW/cm2)。5G基站發出的電磁波,隨著距離的增加,基站輻射衰減率很高,距離10米後,基站輻射值1.84-2.37V/m(0.90-1.49μW/cm2)。

未來,5G網絡需要建設的基站會更多,但是5G基站的輻射標準並沒有變,還是要小於40微瓦/平方釐米。5G基站數量越多,人們使用手機網絡就越好,手機和基站產生的電磁輻射也越小。

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