手機和基站的電磁輻射會不會危害人體健康？公眾對此非常關心，國內媒體充斥著形形色色的專家建議。事實上，國外發達國家和國際組織對此已經有過多年的研究，結論是手機和基站的電磁輻射與腦瘤白血病等疾病無關，日常生活中的電磁輻射對人體健康沒有危害，這已是科學界的共識。

為什么公眾會恐懼電磁輻射？主要有兩個認識誤區：一是混淆了電離輻射與電磁輻射的區別，高強度X射線等電離輻射的確會打破人體組織的化學鍵，從而對人體造成傷害，而電磁輻射的強度很低，并不會造成同樣的危害；二是對電磁輻射非熱效應的憂慮，電磁輻射的確會有熱效應，電磁爐所利用的就是熱效應，但嚴謹的科學實驗并不支持電磁輻射的非熱效應，科學界也不支持改變人體DNA或殺精等非熱效應的說法。

世界衛生組織等國際權威機構只承認電磁輻射熱效應的潛在危害，各個國家和國際組織制定了公眾電磁輻射的限值標準，雖然具體數值并不相同，但計量方法和數值單位是統一的。有兩種世界通用的計量標準，分別是功率密度標準和比吸收率標準。

1、功率密度標準

功率密度指的是單位面積所接收到的輻射功率，它所測量的是信號強度，可以用電場強度和磁場強度來表示，但更普遍采用的是功率密度。下圖是我國現行的國家標準《電磁環境控制限值》（GB8702-2014）中對公眾照射限值的規定，手機和基站的頻率屬于30MHz～30000MHz這個范圍。

表1 公眾曝露控制限值

手機的峰值功率2W，美國電氣電子工程師協會IEEE不考慮發射功率7W以下的安全問題，美國聯邦通信委員會FCC對手機900MHz頻段規定的輻射限值為6W/m²，比我國的0.4W/m²寬松了15倍。

我國現行的電磁輻射限制標準是國際上最嚴格的標準之一，通信公司建基站和國家環保部的檢查，依據的就是這個標準。國家環保部曾監督測試過上千部基站，結果表明：射頻功率為20瓦的基站，距天線前10米的功率密度是0.006W/m²，遠低于苛刻的中國限值標準。

手機和基站電磁輻射的公眾恐慌，究其原因與運營商有關，當初推廣CDMA手機時，某運營商打出了“綠色手機”的偽概念，拿低輻射作為賣點，用欺騙公眾的手段來提高競爭力。其實CDMA手機的輻射功率并不比GSM小，GSM手機峰值功率2W，實際使用過程中，只在1/8的時間發射，所以最大平均功率為250mW，而CDMA是連續發射的，最大平均功率也約為250mW，兩種差別不大。

雖然GSM和CDMA兩種手機的最大平均功率均在250mW左右，但實際發射功率會遠低于這個水準，這源于基站對手機功率的自動控制機制。由于手機距離基站的遠近不同，手機輻射相同的功率，基站接收到近處手機的信號功率就強，接收到遠處手機的信號功率就弱。手機自己不知道距離基站的遠近，開頭會采用最大功率發射，基站收到后會向手機發送逐階降低發射功率的指令，1秒鐘內會發送幾十到幾百次指令，處于近處的手機會在極短的時間時把發射功率調整到很低的水平，例如0.02W。

現在運營商已經為當初的輻射謠言付出了代價，有些地方的基站很難進入小區，到處被居民驅趕，把基站偽裝成燈桿和大樹的招數也不靈了。運營商打著虛假的綠色旗號搞促銷，這就是典型的飲鳩止渴。

2、比吸收率標準

比吸收率（SAR）的定義是：給定密度的體積微元內質量微元所吸收的能量微元對時間的微分值，即單位時間和單位生物體質量所吸收的電磁能量，單位是W/kg。

與功率密度標準相比，比吸收率更多地考慮了人體情況，應該是更值得參考的標準，但它卻很難以操作，需要人體模型來配合，后續的算法也非常復雜，而功率密度標準的檢驗很簡單，拿個場強儀或頻譜分析儀就可以測量，

美國輻射保護與測量委員會NCRP和美國電氣電子工程師協會IEEE所制定的美標為SAR≤1.6W/kg，國際非電離輻射防護委員會ICNIRP制定的歐標為SAR≤2.0W/kg，其中歐標是世界衛生組織WHO推薦的標準。我國的《移動電話電磁輻射局部曝露限值》（GB21288-2007），主要內容只有一頁紙，其實就說了一句話：我國遵從世衛組織推薦的歐標2.0W/kg標準。

有了標準還得有檢測方法，現行方法依據的是中國人民共和國通信行業標準YD/T 1644.1-2007手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射--人體模型、儀器和規程，該標準的第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規程（頻率范圍300MHz~3GHz），第2部分：手持和身體配戴設備在人體頭部和身體內的SAR評估規程（頻率范圍300MHz~6GHz）。

測試頭顱內部所吸收的電磁能量，這當然不能做活體實驗，通常是制作一個跟頭顱形狀、密度、介電常數相當的標準人頭模型。上述的標準對模型進行了規范化，以保證測量結果的一致性和可比性。標準中要求用糖鹽為主的懸浮液來模擬頭部的組織液，手機有貼臉和傾斜兩種標準測試位置，對信號頻率和功率、探頭規格、測試程序等也都有著一整套的規范。

這個標準內容非常詳盡，共參考了65篇歐美國家的相關標準和文獻。但實際的內容基本都是移植于歐美的相關標準。有趣的是，我國標準中所采用的頭部模型數據，居然來自1988年的美國軍人的人體測量報告，這倒是與美國的相關標準完全一致。

標準中，根據美國男軍人頭部尺寸的統計數據，將成年男子的頭部按從小到大的次序分成1到10號，1號最小10號最大，模型選擇了9號，考慮到婦女兒童的頭部尺寸肯定比9號小，這樣就可以保證所有使用者有超過90%的人的頭部比模型小，會遭受更低的輻射，從而使基于這個9號模型所得到的SAR標準是保守和安全的。

在人頭模型中測量用的探頭是一個接收天線，接收的是電磁輻射能量，得到測試數據后，還要經過復雜的算法處理才能得到SAR的值，探頭天線要根據不同頻段進行精度校準，其測量步驟和數據推算有著嚴格的專業要求。

根據以往的測試結果，手機輻射在頭部引起的最大溫升為0.194攝氏度，按照IEEE的安全標準，人體內局部溫度升高的閾值為不超過3.5攝氏度，若人體正常溫度是36.5攝氏度，局部溫度不能高過40攝氏度，而手機輻射對正常體溫者所能引起的最高溫度還不到37攝氏度，當然是無關緊要的，而且人類還可通過本身的體液流動來調節自身局部的溫度。

SAR與手機的制式（例如GSM或CDMA）沒有關系，國外許多實驗室多年的研究資料表明，SAR與功率密度也沒有換算關系，但在國內常常將兩者比較，以期定性地說明問題。

2012年4月23日，美國聯邦通信委員會FCC發布了關于RF曝露和SAR符合性要求的6個KDB文件的修訂草案，其中KDB865664是關于100MHz～6GHz的SAR測試的，這次修訂主要是順應LTE等新一代移動通信規范中無線電信號頻率上升到700MHz～6GHz的客觀要求，而以前的所考慮的無線電信號主要是2GHz以下的。

新文件有三個主要變化：一是原2GHz以下信號使用的插入頭部模型中的天線直徑為6mm~7mm，現在信號頻率變高波長相應縮短，天線直徑變為3mm~4mm，在接近6GHz時需要使用直徑1.5mm的天線。二是由于信號的頻帶變寬，單探頭就不再適合，分離多探頭就成為了未來測試的趨勢。三是頭部模型中的模擬液，以前的糖鹽液體不再適合1G以上的信號，需要使用礦物油、甘油等新型混合液體。

我國《移動電話電磁輻射局部曝露限值》（GB21288-2007）標準的最后一條對移動電話產品的標識提出了要求，應在說明書中以黑體字表示產品的SAR，并鼓勵在產品外包裝上標明SAR的最大值。測量一個產品的SAR是個專業性很強的復雜過程，能有這個能力的科研機構并不多，而且必須要有國家授予的檢測資質。

3、新國標的變化

新國標的名稱為《電磁環境控制限值》，與被替代的舊國標《電磁輻射防護規定》不同，把“防護規定”這個較強的保護人體健康的字眼去掉了，變成了“控制限值”。近幾十年的電磁輻射醫學研究普遍并不支持電磁輻射與影響人體健康的相關性，認為并不需要刻意的防護，新國標名稱的改變減弱了保護人體健康的意味。

舊國標中的電磁管理內容要求是比較嚴格的，例如要求新建或新購置的電磁輻射體運行后，必須實地測量電磁輻射場的空間分布，必要時以實測為基礎劃出防護帶，并設計警戒符號，類似的嚴格管理要求一共有八條，而這些在新國標中全部刪除了，這意味著全面放開了對電磁輻射的管理要求。

新國標中的電磁場等效輻射功率是延續舊版本的，手機基站功率一般40W以下，這當然屬于豁免管理的設備，并不需要向管理部門報批。除此以外，還新增了對高壓變電設施的規定，100KV以下的都豁免管理了，這實際上就是給電力部門松了綁。

新國標增加了1Hz~100KHz的公眾曝露控制限值，這種低頻輻射限值在舊國標中是沒有的，這種增加并不意味著醫學研究發現低頻輻射對人體有害了，而是因為近年來高鐵等新生的低頻低功率輻射體已經出現，相應的爭端將會出現，如果沒有國家標準的話就會無據可依，先把標準明確出來是明智的做法。

通過新舊國標的對比可以很清楚地看出，政府部門對電磁輻射的看法已經發生了變化，認定了日常中的電磁輻射并不會危害健康，這源于發達國家持續幾十年不間斷的醫學研究成果，源于世界衛生組織、美國聯邦通信委員會、美國輻射保護與測量委員會、美國電氣電子工程師協會等眾多國際知名組織機構的結論。

從未來發展來看，手機上網的速率越來越快，因此需要越來越大的帶寬，手機基站的頻率會越來越高，其穿透性和繞射性越來越差，布設密度更大且單個覆蓋面積更小的微基站會成為潮流。基站越小則發射功率越小，基站密度越大則手機發射功率也越小，所以說公眾承受的輻射程度會越來越小，而不是越來越大。根據國際電信聯盟的研究報告，將來進入5G后，更加小巧的微微基站會逐漸成為主流，一個樓里就可能有好幾個，使得空中的電磁頻譜變得更加地均勻和微弱。

日常生活中的電磁輻射，以前不是健康問題，今后也不會是，但電磁輻射恐懼的社會影響是確實存在的，不僅使人們承擔了無謂的精神損失，還影響了相應工程的建設，從而造成了全社會的損失。宣傳和解讀國家標準，破解電磁輻射的流言，是通信專業人士應盡的義務。

作者：軍械工程學院 張弛 許鑫

【參考文獻】

1．電磁輻射防護規定GB8702-88
2．電磁環境控制限值GB8702-2014
3．移動電話電磁輻射局部曝露限值GB21288-2007
4．輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器和方法HJ/T 10.2-1996
5．電磁環境公眾曝露控制限值（征求意見）修訂GB8702-88
6．手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射--人體模型、儀器和規程第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規程（頻率范圍300MHz~3GHz）YD/T 1644.1-2007
7．SAR Measurement Requirements for 100MHz to 6GHz(KDB865664, Federal Communicantions Commission Office of Engineering and Technology)
8．中國泰爾實驗室：手機電磁輻射研究報告
9．中國泰爾實驗室：基站電磁輻射研究報告
10．手機輻射導致大腦溫度升高的研究，趙志華，信息技術，2008年第8期
11．人體對手機輻射吸收劑量的仿真研究，王曼珠，電子科技大學學報，2008年第2期
12．手機及基站遠場輻射安全距離計算，姚立杰，安全與電磁兼容，2012年第3期
13．各國移動電話比吸收率SAR標準介紹與SAR值數據分析，石穎，環境工程，2011年第29卷增刊

本文刊登于微波射頻網旗下《微波射頻技術》雜志 2016電磁兼容專刊，未經允許謝絕轉載。