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再谈无线通信辐射

2009-10-21 18:41:12 发表于生活工作 本文链接: 再谈无线通信辐射

随着无线通信的不断发展,我们周边的电磁环境也变得越来越复杂。有资料显示BBC发射塔现在的发射功率比1920年创立时期的发射功率至少提高了30dB,也就是功率提高了1000倍,即便如此,覆盖效果依然没有当初好,可见现在的电磁环境是多么的复杂。现在,我们正在享受着3G、Wi-Fi等高速无线上网,可你是否知道你也同时在享受着电磁波的普照。人类的电磁环境越来越复杂,那是不是意味着我们时刻都生活在危险当中呢,是不是应该时刻都要注意电磁辐射呢?下面我将用我自己有限的知识来谈谈我对电磁辐射的看法。

电磁波有害么?它怎么危害人体

我曾经很仔细的搜索过电磁辐射危害介绍的相关文章,至少到目前为止,还没有发现有研究证明普通的电磁辐射能导致生物的变异反应,也就是说,目前人类能创造出来的电磁波(频率低于可见光,因为高于可见光,可能就是紫外线,也可能是伽玛射线,这已经是放射领域的事情了,放射性的危害众所周知,所以不在本文讨论范围)还不至于导致变异的产生,既然如此,我们下面的分析就不用考虑这个因素了。

好了,现在对电磁辐射危害的研究基本都锁定在电磁波的热效应这个范围内了,通俗的理解热效应就是微波炉效应,说得更直白一点:就是电磁波会对人体加热。所以现在对电磁辐射是否超标的衡量就重点在一个参数:功率。

为什么电磁波频率不同对人体的影响不同

水分子对不同频率的电磁波吸收能力不一样,一般来说,频率越低,就越容易穿透水分子,那么被水分子吸收的能量就越少;频率越高,就越难穿透水分子,所以被水吸收的能量就越多。这也就是为什么很多人,包括某些“专业人士”都会单纯的认为频率越高对人的损伤越大,其实不然,因为他们依然忘记了功率这个因素。当然也不是单纯的说频率越高,加热就越厉害。比如微波炉就工作在一个特定的频率,原因是这个频率对水加热效果最佳。

无线通信发射塔人体的影响分析

我们知道了,在频率不变化的情况下,电磁波对人体的伤害是和功率直接相关的。我在以前的日志中也专门对功率做了一个分析,那么现在我们再来分析一次。首先请回答一个问题,你或者你周围是不是无可不刻都会有手机出现?cosbeta绝对相信你的回答是肯定的,那么我们先分析手机对人体的辐射多大。手机在最小功率的情况下对人体的辐射手机最小发射功率是5dBm(约为3.2mW mW为毫瓦)最大是2000mW,若将手机经常是贴身带,假设1/3的功率都给了人体,那么人体吸收的功率约3.2mw×1/3 = 1mw。我们看看1mw的功率有多大的能力,如果要1g水的温度提升一度,这样的功率需要照射4200秒,计算公式如下:
(4200焦/千克·摄氏度) × 1摄氏度 × (1/1000)千克 / (1/1000 瓦特) = 4200秒
也就是说,这个功率对人体的加热损伤和手上端一杯热水没有两样,这就是为什么全世界敢普及手机,也没有任何有利的证据证明手机会让人致病的原因了。

当然,正在接听电话的时候,手机的发射功率可能会提高到待机功率的500-1000倍,所以长时间手机接听电话之后,你会发现你的耳朵有点发热。

这里的结论就是,待机时间的手机功率很低,热效应可以忽略,打电话的时候手机功率会极大的提高,但是也不是多么的恐怖。

接下来分析基站(无线发射塔)的辐射

一般基站最大的发射功率是43dBm(约为20000mW)。下面我们计算一下远离基站50米的地方人体能吸收到的功率数值。

作为粗略估计,假设电磁波是球面传播,那么可以计算出50m所在的球面的表面积大小为4*3.14*50*50,所以平均分配下来,每平方米的电磁波功率大小是20000/(4*3.14*50*50)=0.636942675毫瓦/平方米,这个比上面计算出来的手机相对人的功率要低。如果距离是20m,计算出来每平方米的功率大约是4毫瓦,也不过和手机最低发射功率相当。

要知道,上面都是在基站处于最大工作功率的时候所做的测试,而实际上,基站都不可能满负荷工作的。本人曾经在基站天线下面测得手机接收到的信号是-30dBm(其实这个数值才是最强的数值),那么换算的功率就是0.0001mW,更可以忽略不计了,而平时咱们手机信号最强不过-40dBm,功率就是0.00001mW了。今天更是有朋友在推特上问-77dBm是多少功率,估计这个是他手机接收到信号的功率数值吧,-77dBm大约为0.0000004毫瓦。

所以这里我们可以得出一个结论:你若是能放心用手机,便可以不用担心基站的辐射,况且这里还是用手机最小功率的时候做的比较。

为什么有些报道说基站周围的人出现了奇怪的病。

首先我个人认为这些个报道不太可靠,即使是出了奇怪的病,也不应该会是基站所影响。在全国的各大城市中,基站的分布不可能是哪一块特别密集,哪一块特别稀疏。既然大家周围都有基站,或者微蜂窝基站子系统(天线发射的功率可能比基站稍微小点)凭啥就报道中的那个区域的人出问题呢,要出问题也应该是全市区的人都出问题。所以cosbeta在这里做一个假设,报道中小区要是真有这么诡异,除非小区旁边的发射塔根本就不仅仅是移动通信塔,而是有其他秘密的超大功率的信号在发射,一般来说,这种情况不可能。

其实,电磁辐射对人的危害远远小于由于担心电磁辐射的心理因素对人体的危害。

不知道各位有没有这样的感觉,当你觉得最近要生病了,你可能就会在最近生病;心情不好的时候,容易生病;而电磁辐射,往往被媒体夸大,所以住在基站附近的人成天就担心这个事情,然后就感觉自己天天被辐射,自然一有不舒服的状态,就怪罪到移动通信塔上。

再比如cosbeta上次去一个工程现场做实验,楼顶的阿伯总是过来阻扰我们,说担心对他有辐射。于是我就解释给他听,说我们的天线是对着对面辐射的,受影响的应该是对面楼顶,即便是你在对面,这个辐射也可以忽略的,这个辐射的强度就和你家微波炉,电视机相当,若是你担心过度,心理负担过重,反而对你身体影响太大。我还说我自己天天接触,所以我绝不欺骗你,后来阿伯满意的走了。

其实很多朋友根本不知道,你现在所在的写字楼上,到处都布满了移动通信的小型天线,他们发出的功率和远方基站传过来的功率根本没啥区别,有可能还会偏大,那为啥写字楼的人没有出这样那样的问题呢?

当然,我没有完全否认电磁辐射的影响,实际是也是不可能否认的,但是万事万物有所长必有所短,你要享受现代通信就得接受目前还认为是安全的电磁辐射。

新技术对无线辐射的影响

从两个方面来讲,一方面,随着人类丢无线通信的要求越来越高,无线的覆盖率也会同时的不断提高,那么人类生存空间的电磁辐射就会越来越复杂。另一方面,随着通信技术的发展,器件的进步,调制纠错技术的进一步发展,接收机的灵敏度会越来越优异,这将使得通信设备需要发射的功率越来越下,从而减小电磁辐射的影响。

又比如现在的3G技术,特别是国产的TD,在射频领域更是采用了智能天线技术(其实这个技术和相控阵雷达是同一个技术),使得无用的辐射更小。

我们这里简单说说用智能天线技术说说为什么会使无用的辐射更少。当手机待机的时候,这个功率可以忽略,上面的计算大家可以看得出来,所以这个时候无论是基站还是手机,发射功率都比较低。一旦手机接通电话,智能天线将会直接对准你的手机发送波束,因为是电子相控阵,所以无论你走到哪里,基站的波束就能对准到哪里。无论你速度多块,甚至是超音速战斗机都能跟踪(要不然相控阵雷达能有这么厉害?)。由于信号有一定的方向性,所以无用的信号就少了很多,理论上更健康了。

在日常生活中,我们怎么对待电磁辐射

其实非技术男/女可以直接跳过上面的所有内容,直接看这一段。

如果你时刻担心着正常生活环境的电磁辐射,建议你远离市区,到人烟稀少的地方去,同时别带上你的手机。

如果你和我一样,无法离开手机这些现代通信工具

我的建议如下:

  1. 只要你不是在做雷达相关的工作,只要你没有长期接触到大功率的无线电发射设备,你现在可以不用担心电磁辐射了,如果你担心,那么这个担心带来的忧虑对你身体造成的影响将远大于电磁辐射本身;
  2. 不知道什么东西是大功率无线电发射设备?恭喜你,你和这样的设备基本上无缘,所以你可以不用去担心第一个问题了;
  3. 煲电话粥尽量不要用移动电话,如果一定要用,选个信号好的地方;原因很简单,手机和基站是双向通信的,基站信号低,那么手机就会增大发射功率,从上面的计算得之,如果你一定要担心辐射的话,请担心你身上的手机,而不是远处的基站;
  4. 遇到像“锅盖”的东西,不要到他的面前晃来晃去,这个功率可能不小,对了,如果你知道那个是用来接收电视的“锅盖”,这个没有危险;
  5. TD 3G的智能天线由于是相控阵,必须要有一定体积,所以即使见到基站上面有个很大的平板天线,也无须恐慌,还是那句话,别让心理的恐惧伤害了你;
  6. 若是离你家500m之外有一个移动通信发射塔,别恐慌,那只会让你信号更好,只会让你手机发出更小的功率来照顾你;
  7. 如果你家楼顶上有一个通信塔,别担心,由于灯下黑,根本就辐射不到你;
  8. 多关心一点其他环境污染,他们对你的伤害绝对大于正常生活中的电磁辐射;

写在后面

本文的计算都是初略的计算,精确度基本可以保证在同一个数量级,所以还是有一定的参考性;

民用通信的辐射没有那么恐怖,所以也不比太担心;

咱们国家有很多所谓的“专家”太无良,所以他们的解释只会另更多人不相信,我不是专家,也不会因为曾经从事过通信行业而帮通信业说话,因为实际上民用设备就没有那么恐怖,若一看见发射塔就恐惧,那就得不偿失了。

还是欢迎指正。

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发表于 2009-10-21 18:41:12 目录:生活工作 [RSS 2.0] 你可以发表评论, 或者从您的网站 trackback
已经有48位大师动手指导 拒绝低俗
  • 1楼 Zedlau 在2009.10.21 19:27发表评论如下: 回复

    沙发!

    • 2楼 oulove 在2009.10.21 19:28发表评论如下: 回复

      很全面严谨了。而且用语也挺显浅易懂。都是砖家害人啊。

      • 3楼 陶陶 在2009.10.21 19:31发表评论如下: 回复

        呵呵,写的好多,作为普及文还是不错的

        • 4楼 阿饼 在2009.10.21 19:54发表评论如下: 回复

          撒花~
          东哥写的真好~
          O(∩_∩)O~

          • 5楼 火星蜥蜴 在2009.10.21 20:19发表评论如下: 回复

            多关心一点其他环境污染,他们对你的伤害绝对大约正常生活中的电磁辐射

            顶东哥!

            • 6楼 fatkun 在2009.10.21 20:20发表评论如下: 回复

              看到这句“其实非技术男/女可以直接跳过上面的所有内容,直接看这一段。”
              发现我前面的都白看了=.=

              • 7楼 菠萝 在2009.10.21 20:43发表评论如下: 回复

                很专业,其实别弄到头上,别的地方无所谓。
                比如长时间打手,可以打死!

                • 8楼 gkblisd0m 在2009.10.21 21:19发表评论如下: 回复

                  思维太偏狭,看得出是一个学电子通信的出身的。工学和医学是两码事,当心误人子弟~~危害肯定会有的。。。人体是一个极其复杂的系统不是一杯白开水加热了就开了,非天然的东西过了都会有害,电磁波也一样,活在这种人工频率下,你察觉不到它的影响就不能说它是无害的,这是才是一个科学的态度

                  • 8楼附属品 江东 在2009.10.22 09:20发表评论如下: 回复

                    请仔细看文章,文中并没说无害,只是说只要你还在使用手机,你就没有必要太过于关注遥远的基站辐射

                    • 8楼附属品 Shawphy 在2009.10.24 09:11发表评论如下: 回复

                      科学的态度应该是拿出实验数据来证实你的推测,而不是仅仅的凭自己瞎想说话。

                    • 9楼 浪子 在2009.10.21 21:51发表评论如下: 回复

                      无限网卡、手机、psp的wifi的那种频率,对人体有害吗?好像那个频率比较高,功率不知道。

                      • 10楼 5chaos 在2009.10.22 00:09发表评论如下: 回复

                        之前不是有试验么,就是那个两部手机处于通话状态,放在鸡蛋旁边。好象是不到1个小时,鸡蛋就熟了,而且不是唐鑫鸡蛋哦!

                        • 11楼 任平生 在2009.10.22 09:17发表评论如下: 回复

                          难道这个没有相关小白鼠实验吗,怎么弄成了一个既不能证实也不能证伪的话题了呢

                          • 11楼附属品 江东 在2009.10.22 09:19发表评论如下: 回复

                            热效应是证实的,所以本文中全部讨论的是热效应。

                            • 11楼附属品 任平生 在2009.10.22 09:25发表评论如下: 回复

                              我指的是 电磁辐射是否对人体(生物体)有不利影响

                              • 11楼附属品 江东 在2009.10.22 09:31发表评论如下: 回复

                                热效应本身就是不利的影响,就和你晒太阳一样,如果阳光温和,如果你直晒的时间少,没啥事,反之,可能会烧伤你的皮肤,而电磁波一样,过剂量的接触也会损伤你的器官,特别是水分很多的器官。 但是手机的功率很低,这个功率至今没有直接有力的证据证明对人体有明显的损伤。热效应之外的损伤,至今确实没有看到有报道证明它存在!

                          • 12楼 nings 在2009.10.22 10:10发表评论如下: 回复

                            赞。想写这样一篇文章,一直没时间。

                            • 13楼 菲萨塔 在2009.10.22 14:35发表评论如下: 回复

                              好文章啊!说的很好啊!都是平时应该注意的!!!!

                              • 14楼 365hope 在2009.10.22 15:33发表评论如下: 回复

                                江老大,不愧为是无线通讯领域的 专家!

                                事实上,现在天朝市面上的一些商品,比如所为防辐射手机、衣服、雨伞等等,无非是骗子商家的无耻谰言,妖言惑众,是个卖点,根本就是为了骗取你口袋里的银子!

                                可悲的是,天朝的很多愚昧的民众信以为真。奸商们背后乐开了花~~~

                                天朝科普启蒙,路途漫漫……

                                • 14楼附属品 江东 在2009.10.22 15:38发表评论如下: 回复

                                  是的,手上拿着一个辐射更大的东西,担心的确是远处传过来的信号更弱的辐射,所以……。实际上谁都没有否认电磁辐射的危害,相比之下,手机都不用担心,你还担心其他辐射更小的东西就说不过去了

                                • 15楼 Hobo 在2009.10.22 15:46发表评论如下: 回复

                                  很喜欢科普知识,可以在和朋友聊天的时候十足的进行自吹自擂

                                  • 16楼 YouKnowMe 在2009.10.22 18:35发表评论如下: 回复

                                    以为来到了松鼠会

                                    • 17楼 彭嘉佑 在2009.10.22 22:06发表评论如下: 回复

                                      改信东哥。

                                      • 18楼 记忆 在2009.10.23 05:53发表评论如下: 回复

                                        回返,呵呵。有空记得去我那踩踩哦?

                                        • 19楼 美国VPS侦探 在2009.10.23 09:24发表评论如下: 回复

                                          赶紧找联通给俺家楼顶上架个信号塔去

                                          • 20楼 人来人往 在2009.10.23 11:21发表评论如下: 回复

                                            很好,心理因素的影响远大于辐射……

                                            • 21楼 depthsky 在2009.10.23 18:24发表评论如下: 回复

                                              科普系列~~~~~~长见识了~~~~~

                                              • 23楼 twitter观光团 在2009.10.24 04:45发表评论如下: 回复

                                                我们的实验室有小组专门做对比实验,对于电磁辐射的影响,在工程这边,能够评测的只有SAR,即是单位体积组织吸收功率。在长达两年的对比试验中我们有小白鼠产生癌变和死亡率上升的观察记录。这表明了无线辐射的长期效应与生物组织的病变是有联系的。

                                                • 23楼附属品 江东 在2009.10.24 08:59发表评论如下: 回复

                                                  不知道你们是什么单位呢,是否有将你们的成果发布到相关的杂志上?也不知道你试验中对小白鼠的照射功率是多大,多提供一点资料给大家参考参考嘛!

                                                  • 23楼附属品 jinlin 在2009.10.28 23:56发表评论如下: 回复

                                                    SAR这种国际上用得比较多的方式固然有一定依据,可国家标准的功率密度计算法,其实已经比欧洲或美国标准要求高了好多倍了……

                                                  • 24楼 减肥 在2009.10.24 16:52发表评论如下: 回复

                                                    那对于电脑族来说,对人体的危害有哪些呢?

                                                    • 25楼 我想想 在2009.10.24 23:12发表评论如下: 回复

                                                      听说国外的有人对Wifi信号敏感

                                                      • 26楼 摩凝(M.Chan) 在2009.10.25 10:11发表评论如下: 回复

                                                        写得这么详细,呵呵。

                                                        • 27楼 tsian 在2009.10.25 13:20发表评论如下: 回复

                                                          据说人类的细胞都是具有一定的磁性。所以无线电对于人类细胞的磁性伤害应该需要研究的。

                                                          说不定被危害久了,细胞排列就是一圈一圈的无线电状。

                                                          纯属臆测。呵呵。

                                                          • 27楼附属品 江东 在2009.10.25 17:43发表评论如下: 回复

                                                            研究吧,我有时候还怀疑飞机快速穿过地磁场会不会对人体有影响呢,哈哈!只要影响的寿命不超过人类寿命的1%,我觉得还是研究不出来的

                                                          • 28楼 111 在2009.10.25 21:22发表评论如下: 回复

                                                            TD枪手文?
                                                            TD有这么先进的技术,有那么夸张的天线,有那么强大的中国移动来运营,建基站,为何仍然是被抱怨信号问题最多的3G网络呢?
                                                            号称世界三大3G标准,全球却只有中国移动一家不情愿的"被采用",这不是没有原因的!
                                                            我们老百姓不懂技术,但全球那么多运营商,他们是吃这碗饭的。

                                                            • 28楼附属品 江东 在2009.10.26 15:01发表评论如下: 回复

                                                              枪手毛线哦,移动和我啥关系都没有,你去看看相控阵天线的原理就知道了!
                                                              TD输在哪里知道么,输在天朝的官liao作风,输在自己的基带技术,输在自己没有终端。

                                                            • 29楼 Forrest 在2009.10.26 13:33发表评论如下: 回复

                                                              很多人在电脑屏幕前待久了会眼睛不舒服,脸上皮肤也变差。这不是辐射的原因吗?

                                                              • 29楼附属品 江东 在2009.10.26 13:47发表评论如下: 回复

                                                                Forrest 在电子史上的名声很不好,哈哈你也叫这个名字啊!
                                                                电脑屏幕有静电,会让人的脸上吸尘,屏幕也有温度,也会加热

                                                              • 30楼 菜鸟冬的博客 在2009.10.26 15:22发表评论如下: 回复

                                                                [转载]谈一下无线通信的辐射…

                                                                本文转载自生活点滴: 再谈无线通信辐射
                                                                随着无线通信的不断发展,我们周边的电磁环境也变得越来越复杂。有资料显示BBC发射塔现在的发射功率比1920年创立时期的发射功率至少提高了 30dB,也就是功率提高了1000倍,即便如此,覆盖效果依然没有当初好,可见现在的电磁环境是多么的复杂。现在,我们正在享受着3G、Wi-Fi等高 速无线上网,可你是否知道你也同时在享受着电磁波的普照。人类的电磁环境越来越复杂,那是不是意味着我们时刻都生活在危险当中呢,是不是应该时刻都要注意 电磁辐射呢?下面我将用我自己有限…

                                                                • 31楼 mzyq 在2009.10.26 16:10发表评论如下: 回复

                                                                  主要是zhuanjia 太不可信了。
                                                                  我们信你,哈哈!
                                                                  信东哥,得永生!

                                                                  • 32楼 jinlin 在2009.10.28 23:59发表评论如下: 回复

                                                                    建议 连续长时间打电话的朋友,实在担心辐射,可以戴上耳机,这样辐射也会小很多很多……

                                                                    • 33楼 jinlin 在2009.10.29 00:20发表评论如下: 回复

                                                                      其实引起群众恐慌的根源我觉得主要有两点:
                                                                      1.专业知识的缺乏,民众知识普及远远没有手机使用率高;
                                                                      2.高频仪器太贵了……我那个母校居然连一台500M以上的高频测试仪器都没有,所以那些所谓的专家能做出多少实际的实验很值得怀疑……

                                                                      • 33楼附属品 江东 在2009.10.29 10:27发表评论如下: 回复

                                                                        天,连500M以上的都没有?也太那个了吧?我们用的是 26.5G左右的

                                                                        • 33楼附属品 jinlin 在2009.10.29 21:21发表评论如下: 回复

                                                                          和电子科大是不能比的,我们当时都是没有做高频实验的……因为仅有的几套“高频”仪器根本不够……

                                                                          • 33楼附属品 jinlin 在2009.10.29 21:23发表评论如下: 回复

                                                                            还有一个原因:很缺乏高频方面的实验老师……毕竟理论跟实践还是有不少区别的…呵

                                                                        评论分页: 1
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