TD_SCDMA移动通信基站对周围环境电磁辐射影响分析

TD-SCDMA移动通信基站对周围环境电磁辐射影响分析

张 轶 洪 韵

（上海市辐射环境监督站 上海 200065）

摘 要： 根据TD-SCDMA移动通信基站的特点和电磁辐射环境影响特征，通过理论估算结合实测，分析基站营运期可能造成周围环境电磁辐射环境影响的范围和程度。结果表明：公众逗留位置的电磁辐射水平可满足国家相关标准的规定。

关键词： TD-SCDMA；移动通信；基站；电磁辐射；环境影响

中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0220032－01

0 前言

TD-SCDMA（时分同步码分多址，Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access）是由我国主导开发的第三代移动通信系统标准（以下简称“3G标准”），是被ITU（International TelecommunicationsUnion）采纳的3G标准之一，2001年03月，TD-SCDMA被3GPP（the Third Generation Partnering Project）组织接纳，成为UMTS（Universal MobileTelecommunications System）Release4的内容，正式成为第三代移动通信的全球标准，是我国电信史上重要的里程碑。中国移动公司计划到2011年，将TD-SCDMA网络覆盖到中国大陆100%的地市。

近年来，随着TD-SCDMA移动通信基站的建设，公众对基站天线产生的电磁辐射问题给予了大量的关注，本文将对TD-SCDMA移动通信基站的电磁辐射环境影响进行估算和分析。

1 TD-SCDMA技术特点

TD-SCDMA采用FDMA、TDMA、CDMA、SDMA多种多址方式，以及时分双工、智能天线、联合检测等多种先进的无线技术，具有高的频率利用率、呼吸效应不明显的特点。

TD-SCDMA系统的智能天线（Smart Antenna）技术是由6或8个天线单元的阵列组成。其原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图，使用数字信号处理方法使主瓣自适应地指向移动台方向，从而达到提高信号的信噪比的目的。因此，智能天线技术减小了对功放的要求，降低基站发射功率，从而进一步降低了对周围环境电磁辐射影响。

2 电磁辐射标准

目前TD-SCDMA技术使用2010～2025MHz的频段。2.1 国际标准

根据国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）《限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则（300GHz以下）》，对于2～300GHz频段，一般公众的导出限值为10W/m2[1]。

2.2 国家环境标准

根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88），对于30～3000MHz频段，公众照射导出限值为0.4W/m2[2]。

根据《辐射环境保护管理导则－电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996），为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在（GB8702-88）限值的若干分之一。对于由环境保护部负责审批的大型项目可取（GB8702-88）中场强限值的

或功率密度限值的1/2；其他项目则取场强限值的

的1/5作为评价标准[3]。TD-SCDMA单个基站环境管理目标值选取（GB8702-88）中相应频段功率密度的1/5作为评价标准，即以0.08W/m2作为公众照射导出限值。

我国现行的电磁辐射环境标准严于参考国际标准的规定。

3 电磁辐射影响理论估算

3.1 主瓣方向（轴向）电磁辐射计算3.1.1 计算模式

电磁辐射场区分为远区场和近区场。

TD-SCDMA移动通信基站电磁波属微波，其远、近区场的划分通常以瑞

利距离R作为划分区域的标志，把小于R的区域称为近区场、大于R的区域称为远区场，R的计算公式[4]为：

R=2D2/λ式中：

R－瑞利距离，m；

D天线发射器直径（或天线两点间最大距离），m。λ波长，取频率f=2015MHz，对应波长λ=0.1489m

本文计算取TD-SCDMA基站天线由8个水平方向并行排列的对称振子组成，每个对称振子之间相距约为λ/2[5]，则D为4λ，计算得R=4.76m。

因此，分析TD-SCDMA基站电磁辐射影响应主要考虑远区场，远区场轴向功率密度Pd的计算公式[6]为：

Pd=PG/4πr2式中：

P－天线平均发射功率，W；G－增益，倍数；

R－预测位置与天线轴向距离，m。3.1.2 计算参数选取

1）发射功率。TD-SCDMA基站单天线的平均发射功率为30dBm（1W）。对于一个扇区多个载波是共用天线功率的，假定3个载波，需减去5dB（10lg3），因此单天线的发射功率取25dBm。

2）馈线损耗。馈线损耗是指天线至接收机沿途各种器件对信号产生的衰减，主要是馈线和接头损耗，在TD--SCDMA链路计算中，通常取1dB。

3）天线增益。定向天线的单天线增益通常为15dBi。

本文取智能天线采用6根天线，赋形增益理论上最大可达到9dBi，实际一般取7dB。

在下行链路上，还有阵列增益，取智能天线采用6根天线，即7.8dB（10lg6）。

综上所述，基站发射端的平均有效全向辐射功率为53.8dBm。由于采用了智能天线，系统将根据用户终端的情况随时进行功率和增益的调节，一般情况下，都将小于平均有效全向辐射功率值，因此，本理论估算按较

为安全的参数选取。

3.1.3 计算结果按3.1.2所选计算参数，在

平均有效全向辐射功率的条件下，TD-SCDMA基站发射天线主瓣方向远区场轴向功率密度理论计算结果见表1。

计算结果表明，在发射天线主瓣方向远区场轴向距离15.5m外，单个TD-SCDMA移动通信基站对环境电磁辐射的贡献将小于规定的管理限值0.08W/m2。

（下转第89页）

合适油嘴后利用万向接头、高压软管、游壬、弯头、短节（或变径短节）、油管等进行合理组合连接到系统或节流管汇。

该方法连接简单、用时短、见效快。根据油管和油套环空的摩阻的计算公式：

面队计量，采用连续油管排液的，采用该项技术排液，实际采用了一个三通实现油套环空和油管交替放喷，而在转油管放喷时，不出油，累计放喷153小时，累计放出原油210t，都是套管环空放出的油，节省了一次连续油管作业费用54.6万元。

表1 连续油管作业费用构成表

油管摩阻是油套环空摩阻的1.2倍，也就是说油管流动能量损失是环空能量损失的1.2倍，由此可以得出结论：当油管不出油的时候，油套环空可能出油，即油管生产停喷，油套环空可能自喷；换言之，油套环空不出油，则没有替喷或连续油管举升的必要。

5 技术要领

1）在套管闸门处装油嘴套，安装油嘴，用管线连接油嘴套出口和排污闸门，套管闸门全部打开即可，装油嘴套的目的是保护套管闸门，防止刺坏闸板，带来安全隐患。

2）油嘴的选择原则：① 要保证安全；② 如果不含水，要尽可能延长油井生产时间为原则；如果不含水，则在安全条件下，尽可能大。

3）油管和油套环空在连通状态下，此项技术才有效。

4）装油嘴套的目的是要保护套管闸门，避免闸板刺坏带来的安全隐患或更换闸门造成的作业。

6 现场应用

6.1 TZ48-H15井

2007年11月9日发现停喷，停喷时油压：6.3MPa,日产液145t，日产油86t，含水率40.5%,日产气2.2万，套压22MPa，放套压没活。11月15－21日氮气气举诱喷，共用氮气6.48万方,仍没有活。

6.2 TZ48-5井

TZ4-8-5井2007年打的一口注水井，完钻前先求产排液，最后停喷，准备转注水，在转注水前要进行洗井，由于前要先进行排液，本来计划地

6.3 TZ46-H11井

该井是今年投产的新井，2008年2月23日投产不出油，当时套压9.2MPa，采用此办法累计产油428t，最后套管环空不出油后，用连续油管氮气举升三天，仍然没有活。

6.4 TZ117井< …… 此处隐藏：3039字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……