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5G的辐射真到底有多大?

发布日期:2020-09-03 21:49   来源:未知   阅读:
 

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  2019年6月6日,工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。有一个问题再一次备受关注,那就是——“5G时代来了,我周围的辐射量会变大吗?”

  并不是有天线的设备就会辐射很大的功率,也不是没有天线的设备就不对外辐射。天线的作用只是将相对小的能量高效的辐射。家用电器中能够辐射电磁波的设备非常多,而且辐射功率都远远大于手机和基站。如图1所示,冰箱电视电磁炉的辐射都要比通信基站大得多。

  举例来说,一般电吹风的辐射可以达到100微瓦/平方厘米,电磁炉的辐射量甚至能达到580微瓦/平方厘米,家庭中常用的无线米范围内产生的辐射量也有60微瓦/平方厘米以上。而通信基站的电磁辐射,按照国家标准要求,要小于40微瓦/平方厘米,4G基站美国的辐射标准是600微瓦/平方厘米,中国的标准比美国严格10倍。在实际执行的时候,运营商考虑到信号叠加,工程施工要控制在8微瓦/平方厘米以内。与这些常用家用电器相比,小区基站的辐射量微乎其微,因为,通信基站天线的辐射覆盖面积较广,辐射功率分散在方圆几平方公里的面积上,而且与人体的距离往往超过10米,对人体的影响较小。而笔记本电脑、手机等产品往往是跟人体零距离接触,所以辐射值反而更大。

  手机与基站之间有个智能控制机制,会动态调整互相之间的通话信道、电磁辐射功率。手机和基站之间信号的通信链路的衰减是相对固定且互易的,也就是说基站到达手机的信号越差,手机发送默认电磁辐射功率有可能基站收不到信号,因此被迫把功率加大以建立稳定的通信链接;同样的,如果由基站到达手机的信号越好,手机只有发送很低的功率就能成功建立通信链接,于是为了节省电量就会把辐射功率调小。

  一个覆盖半径在500至700米的通信基站,相对于该范围内的移动手机而言,距离基站越远,对应通话信道和手机的发射峰值功率就越强。通俗地说,通信基站覆盖越好,手机通话信号就越好。信号好,则手机与基站联系的发射功率就小,对应功耗低,对人体的辐射也小。实验显示,手机剩一格信号的时候,通线年辐射量。

  仿真举例说明,对于一个sub6G的天线,假设当信号很好的情况下,只需要辐射-10dBm的功率(0.0001W)就可以建立稳定的数据连接,距离天线所示。但是当信号很差的情况下,手机不得不辐射5 dBm的功率(0.00316 W)补偿通信链路以建立稳定的数据连接,距离天线所示。从颜色标尺上可以看到,信号差的时候电场会高出很多,在上文提到过,手机跟人体距离非常近,因此辐射影响会更大。

  所以,如果您在工作地点发现随身手机的信号强度显示只有一格,就可以主动和运营商联系,争取在附近建基站,既提高通话接通率,又降低手机的发射功率,通话者才越安全。在一般的城市里,运营商的反应速度是很快的,一两个月就能把基站建立起来。就算无法短时间建立起基站,运营商经过考察证实了信号不好的情况,是可以在原有的服务下降低资费的。

  基站天线都是有方向性的,以传统的单极子天线所示,位于天线最下方反而是辐射最小的地方,这就是所谓的灯下黑。而5G基站采用的是Massive MIMO天线阵,天线阵的辐射功率只会往用户方向辐射,非用户的方向是非常少的。

  仿线G天线为天线的方向图。可以看到大多数的功率都会指向用户端,两个非用户段收到的功率和用户端相比相差30dB(1000倍)以上

  5G网络速度比4G快,但这个提速不是靠增强通信基站的信号发射功率,而是靠扩容传输带宽,通信基站的辐射标准并没有变。举了例子,小王和一个人面对面交流,如果这个人是个慢性子,一分钟说十个字,还有三个是感叹词,信息交流的速度肯定非常慢;如果这个人是郭德纲,嘴皮子利索语速快,当当当连说30秒不喘气儿,信息交流的速度肯定特别快。但无论和谁交流,只要距离够近,无论语速是快是慢说话声音的大小是不会什么区别的。语速的区别这就是5G基站和4G、3G基站在数据传输上的区别,而声音的大小是辐射功率的大小。