本文转载自微信公众号“鲜枣课堂”，作者与洛克老师的书信往来。转载本文请联系鲜枣课堂公众号。如今，移动通信技术已经渗透到社会生活的方方面面。各种各样的移动应用彻底改变了我们的生活。截至2019年，中国已建成544万个4G基站。预计到2020年底，我国5G基站数量也可能达到70万个。在繁华的城市里，人们可能会在不到500米的地方看到一个基站。在未来的一些5G场景中，甚至可能每隔50米就有一个基站。越来越密集的基站大大提高了网络覆盖质量，给人们带来了便利。但是，身边的基站建设项目也有很多人极力抵制甚至阻挠。为什么？原因很简单，因为害怕“辐射”。长期以来，围绕基站辐射的争议在各地时有发生，相关新闻屡见不鲜。很多时候，运营商只好将小区内的基站设备全部拆除，撤离现场。从而影响更多用户的正常生活。全球部分地区的情况更糟，甚至出现烧毁5G基站等匪夷所思的举动。那么，基站的信号辐射有多大呢？会对人体有影响吗？我们离基站多远为宜？作为一名无线电从业者和爱好者，今天笔者就以上问题与大家聊一聊。对电磁辐射的生物效应的研究表明，电磁波与生物体相互作用。根据作用机制的不同，电磁辐射的生物效应可分为热效应和非热效应。1、热效应机体受到一定强度的电磁辐射并吸收，机体组织温度升高。这种效应称为电磁波的热效应。热效应又分为欧姆热效应和波能热效应。欧姆热效应的发热原理是人体内部的自由电子和离子沿电磁波场强方向定向运动，电流通过生物组织（相当于通过电阻），从而产生欧姆热效应。热效应。在正常生活区，人体能接触到的电磁波能量很微弱，电磁辐射的欧姆热效应一般不大。波能热效应的加热原理是分子间摩擦生热。波浪能加热的原理比较复杂，这里不再赘述。现实生活中，“微波炉”就是利用这个原理来加热食物的。简单分析一下微波炉加热食物的过程：食物中含有大量水分，水分子的本征频率为2.45GHz。微波炉使用该频率的微波信号来照射封闭腔体中的食物。受外界场强的影响，水分子每秒完成24.5亿次高频振荡。分子来回摩擦碰撞产生大量热量，从而达到快速加热食物的目的。2、非热效应生物体吸收电磁场的能量后，产生不能归因于温度变化的生物变化，称为电磁场的非热效应。非热效应的本质来自机体内部，外部电磁场仅作为触发信号。电磁辐射安全主要关注电磁波对人体神经系统的干扰和电磁波的穿透作用。电磁波对人体神经系统的影响：当人体接触频率为4Hz-1KHz的电磁波时，当感应电流密度超过100mA/m2时，中枢神经系统的兴奋性会发生剧烈变化。出于安全考虑，在4Hz-1KHz电磁波环境下，职业暴露限值的感应电流低于10mA/m2，公众暴露限值的感应电流低于2mA/m2。对于4Hz-1KHz的电磁辐射，大家不必恐慌。因为1kHz的电磁波信号至少需要75000米长的天线才能将信号辐射出去。这么长的天线很难获得，而且这个频率范围内的电磁波在环境中非常微弱。高频射线穿透人体细胞的生物学影响：电磁波频率越高，其传播越强。当频率高于紫外线（如X射线、γ射线等）时，能穿透人体细胞，射线与人体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起原子或使物质分子发生电离，从而直接破坏体内某些物质。一些大分子结构，如打断蛋白质分子链、打断核糖核酸（RNA）或脱氧核糖核酸（DNA）、破坏一些对物质代谢有重要作用的酶等，甚至可以直接破坏细胞结构。这种类型的辐射，通常也称为电离辐射，对人体非常有害。因此，普通人需要远离；X光医生等从业人员需要使用专业的防护设施。电磁辐射暴露限值和标准不同国家对电磁辐射对健康的危害有不同的理解。因此，不同国家制定的电磁辐射标准差异较大。我国在制定标准时，考虑了电磁辐射对人体神经系统的影响，比美国、澳大利亚、德国等国家制定的标准更为严格。在制定电磁辐射标准时，针对不同的暴露人群有不同的标准，分为职业暴露限值和公众暴露限值。辐射环境中的职业人员是指接触已知条件、了解相关风险并采取适当防护措施的成年人。公众是指包括各个年龄段和不同健康状况的社会个体。考虑到普通人不会采取辐射防护措施，公共照射限值比职业照射限值更为严格。自1988年以来，我国先后颁布了和《GB 10437-1989作业场所超高频辐射卫生标准》，在国家标准中明确规定了职业暴露安全限值和公众暴露安全限值，见表1。表1.电磁辐射安全限值表2描述了比较不同国家和地区公众暴露于电磁辐射的限值。由此可见，我国对电磁环境辐射安全的要求非常严格，其限值明显低于欧盟和美国。表2.不同地区电磁辐射公共暴露对人体和基站辐射的推导限值比较多项实验报告证明，目前使用的移动通信频率和功率不会对人体造成伤害。2006年6月，WHO发布了一份报告《移动通信及其基站》，其中明确指出：“最近的任何研究都没有证明暴露于手机或基站的射频场会对健康造成损害。”4G移动基站在正常工作的同时，其天线端口辐射的信号功率不超过5W；4G手机发射功率不超过0.1W；普通家庭客厅灯的功率为40-60W。从“热效应”来看，移动基站对人体的影响远小于家里的一盏暖灯。我们经常听到“灯光下的黑暗”这个概念。所谓“灯下暗”，就是基站天线正下方的信号，用户接收到的基站信号最小，甚至没有。这种现象是由基站天线的工作原理决定的。天线依靠振荡器来辐射信号。对称振子天线的天线方向图如下图所示：可以看出对称振子正下方和正上方没有信号辐射。如果基站天线挂在屋顶上，正下方的居民就不用担心辐射的“危险”了。从基站信号强度来看，它们是最安全的。一般情况下，公众距离基站塔多远是安全的？根据《GB8702-88 电磁辐射防护规定》，推导出与距离相符的公共暴露限值的计算公式，见表3。表3距辐射源天线的安全距离r：距天线的最小安全距离，单位：mf：频率，单位：MHzP：天线辐射功率，单位：WG：天线在最大辐射方向的增益值例如输出功率为5W，对于4G基站，天线增益为13dbi（20倍），应用表3的公式计算，在天线最大增益方向，距离天线1.4米以上为安全距离。一般基站塔天线悬挂高度在30米左右，远大于1.4米的安全距离，即市民接收到的辐射功率远低于国家规定的公众暴露限值.在中国，公众接收到的基站信号辐射剂量很小，是安全的。正确对待辐射普通市民应该如何正确对待电磁波辐射？1).大部分电磁辐射对人体无害，但过度担心辐射会影响身心健康。2).合理避开有害频率源。“频率”和“功率”是决定辐射是否对人体有害的关键因素。例如，公众应避免接触高频高能X射线和伽马射线。3).佩戴常规的辐射防护设备。对于一些特殊人群，在辐射场强的环境中，应佩戴防辐射用品，以抵御辐射。请注意，辐射防护设备不是万能的。其隔离性能与信号频率有关。信号的频率越高，辐射防护设备的隔离就越差。对于高频辐射，市面上大部分的防辐射服作用不大。4).正确使用手机。人们普遍远离基站，却“爱”手机这种同样是辐射源的手机。考虑到距离和持续时间，手机对人体的辐射剂量可能大于基站对人体的辐射剂量。研究表明，手机的信号频率和功率不会对人体造成伤害，但过度使用手机导致视力下降和颈椎病的案例越来越普遍。5).合理饮食，加强体育锻炼。电磁辐射的生物学效应机制与氧化损伤有关。因此，抗氧化食品是首选。如十字花科蔬菜、白菜、萝卜等，具有抗辐射功能。
