基站电信宽带测速软件

3《5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法(征求意见稿)》编制说明生态环境部辐射环境监测技术中心中国信息通信研究院二〇二〇年四月1目次1项目背景.
22必要性.
23编制目的和依据.
44主要技术内容说明.
45标准初稿审查情况.
242《5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法(征求意见稿)》编制说明1项目背景1.
1任务来源为保护环境,防治电磁辐射环境污染,规范5G移动通信基站电磁辐射环境监测,2019年9月生态环境部辐射源安全监管司向生态环境部辐射环境监测技术中心(以下称"技术中心")下达开展《5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(以下简称《5G监测方法》)制订任务.
1.
2工作过程2019年9月,成立编制组,人员组成有曹勇、林远、穆晨旸、赵顺平、李育敏、刘贵龙、吴剑、叶垚栋、朱滢、李夏.
2019年9月,开展某5G实验室室外基站电磁辐射环境监测.
2019年10月,联合中国信息通信研究院与北京市辐射安全技术中心对中国联通北京市区三座代表性5G移动通信基站进行电磁辐射环境监测.
2019年11月,生态环境部辐射源安全司邀请相关专家对《5G监测方法(初稿)》进行咨询审议.
2020年3月,生态环境部辐射源安全监管司召开视频会议听取《5G监测方法》修改、完善情况并提出下一步工作要求.
2020年4月,编制组完成《5G监测方法(征求意见稿)》.
2必要性第五代移动通信技术(5G)自2012年始发展迅速,已成为新一轮全球经济增长的驱动力.
2013年,多个国家相继成立了官方5G组织,包括中国的IMT-2020(5G)推进组、韩国的5GForum、欧洲的5GIA、日本的5GMF、美国的5GAmericas以及后来成立的巴西5GBrazil等.
为建立全球统一的5G标准、更好地推进5G产业发展,这些5G官方组织逐步加强国际合作,组织全球5G峰会,探讨政策策略、频谱规划、技术创新、标准发展、技术试验、部署方式、产业生态及垂直行业应用、国际合作等系列议题.
2014年,ITU发布了文件IMT.
vision(ITU-R,2014),用三大应用场景和八大技术指标要求来描述5G的愿景和需求.
2015年,5G关键技术开始收敛,包括新型网络架构和多种无线关键技术.
2016年,5G领域更是发生了突破性事件,其一为3GPP在R14正式启动了5G新空口(5GNR)研究,并计划用R15和R16两个版本完3成5GNR标准化工作;其二为中国正式启动了5G技术试验,计划分为工信部主导的技术研发试验和运营商主导的产品研发试验两个阶段.
这些事件逐步推动5G走向商用.
为满足5G技术指标要求,需要一系列关键技术的支持.
对应于5G技术路线和融合技术制式的潜在关键技术包括大规模天线(massivemultiple-inputmultiple-output,massiveMIMO)、非正交多址接入(non-orthogonalmultipleaccess,NOMA)、超密集组网(ultradensenetworking,UDN)、先进编码调制、灵活的频谱接入等无线关键技术和新型网络架构及网络关键技术(Chenetal.
,2015a).
目前,5G处于标准形成和产业推进的关键时期,各国都很重视5G发展,将5G视作国家数字化战略中的优先发展领域,加强产业布局,以期利用5G形成新的竞争形势.
5G产业生态不仅包括传统移动通信本身,而且还带来集成电路(integratedcircuits,IC)、信息安全及各垂直行业应用.
5G将与云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等技术结合,实现在机器人、无人机、自动驾驶等领域的创新应用,提升现有工业化水平,跨界融合,创造新行业和产业形态,激发信息革命,并将数字经济构建打造成可与水电供应相提并论的基础设施.
特别需要指出的是,得益于其满足超高可靠和超低时延能力,5G将促进车联网、无人机、移动医疗和工业互联网等垂直行业应用.
基于这一新的产业生态,一个国家的数字经济将会上升到一个新的水平.

中国非常重视5G发展.
2019年6月6日,工业和信息化部正式向国内运营商发放5G商用牌照,5G移动通信基站大规模建设的进程不断提速.
从1G到4G,移动通信系统都是基于传统蜂窝结构,由多个六边形的蜂窝组成,是干扰受限的系统.
5G引入了超密集组网,采用更多接入点(如本地小基站、无线中继站、微基站和分布式天线系统等),网络结构不再规则,安装和部署也不再是六边形规律,覆盖范围也存在重叠,形成异构分层网络结构.
5G特有的大数据、海量连接和场景体验,将使万物智能互联的时代成为现实;成为一个普及、低时延和适应性的平台,以满足未来的需求.
5G网络将有更大的容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能.
从5G移动通信基站本身的特点来看,5G移动通信基站从基站整体架构,基站发射天线,基站天线发射的电磁波频率,基站发射功率等都与前几代移动通信基站有很大的改变;从5G移动通信基站电磁辐射环境管理的角度来看,5G移动通信基站天线发射的电磁波有多个不同频率,GB8702中对于针对不同频率的电磁波有不同的标准限值.
从这两个方面来看,现行的移动通信基站电磁辐射环境监测方法(HJ972-2018)已经无法满足5G移动通信基站的电磁辐射环境监测.
4因此,为科学评估5G移动通信基站电磁辐射环境影响,规范5G移动通信基站电磁辐射环境监测,有必要制订5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法.
3编制目的和依据3.
1编制目的基于5G移动通信基站技术特点,规范5G移动通信基站电磁辐射环境监测.
3.
2编制依据(1)GB8702-2014电磁环境控制限值;(2)HJ/T10.
2-1996辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法;(3)HJ/T10.
3-1996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;(4)HJ972-2018移动通信基站电磁辐射环境监测方法;(5)ITU-TK.
1002017-07Measurementofradiofrequencyelectromagneticfieldstodeterminecompliancewithhumanexposurelimitswhenabasestationisputintoservice;(6)IEC62232:2017-08DeterminationofRFfieldstrength,powerdensityandSARinthevicinityofradiocommunicationbasestationsforthepurposeofevaluatinghumanexposure;(7)IEEEStdC95.
1-2019IEEEStandardforSafetyLevelswithRespecttoHumanExposuretoElectric,Magnetic,andElectromagneticFields,0Hzto300GHz;(8)ICNIRPPUBLICATION-2020FORLIMITINGEXPOSURETOELECTROMAGNETICFIELDS(100kHZTO300GHZ).
4主要技术内容说明4.
1关于"前言"本章按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国环规科技﹝2017﹞1号)要求,给出了本标准的编制目的、内容、提出单位、起草单位、批准单位、实施时间、解释单位等内容.
4.
2关于"适用范围"2019年6月6日工业和信息化部正式向中国电信(3400MHz)、中国移动(2600MHz)、中国联通(3500MHz)、中国广电(700MHz和4800MHz)发放了5G商用牌照.
目前,我国5G基站大规模商业部署全部是围绕6GHz以下频段展开;毫米波频段相关关键技术及产品5仍在验证和研发中,没有进行大规模的部署.
因此,本方法适用于发射频率在6GHz以下的已经投入使用或即将投入使用的5G移动通信基站的电磁辐射环境监测.
4.
3关于"规范性引用文件"本章列出标准中规范性引用的文件,经过标准条文的引用后,成为标准应用时不可缺少的文件.
4.
4关于"术语和定义"参考HJ972已明确的"移动通信"、"基站"和"电磁辐射环境敏感目标"定义.
补充术语"5G"、"5G电信终端设备"、"选频式电磁辐射监测仪"和"应用场景"定义.
其中术语"5G"参考中国工信出版集团、人民邮电出版社2019年8月第1版由汪丁鼎、许光斌、丁巍、汪伟、徐辉编著的《无线网络技术与规划设计》进行定义.

术语"5G电信终端设备"参考《中华人民共和国电信条例》(国务院令第666号)进行定义.
术语"选频式电磁辐射监测仪"参考《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(HJ972-2018)进行定义.
术语"应用场景"参考中国电信集团2018年9月14日发布的《5G全网通终端技术指引V1.
0》及2020年3月23日工业和信息化部《关于推动5G加快发展的通知》(工信部通信﹝2020﹞49号)进行定义.
4.
5关于"监测仪器"4.
5.
1关于"基本要求"依据《建设项目环境影响评价分类管理名录》(环境保护部令第44号)及关于修改《建设项目环境影响评价分类管理名录》部分内容的决定(生态环境部令第1号),无线通讯类建设项目环境影响评价类别为环境影响登记表.
同时,根据《关于印发〈通信基站环境保护工作备忘录〉的通知》(环办辐射函〔2017〕1990号)中《通信基站环境保护工作备忘录》第六条的内容,"各运营商和铁塔公司承诺开展移动通信基站周围环境敏感目标电磁环境监测,数据真实有效,确保环境质量达标,基站投入运行后尽快自行或委托依法通过计量认证的监测机构按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(环发〔2007〕114号),对周围电磁环境敏感目标进行电磁辐射环境监测".
6因此,移动通信基站电磁环境监测的一项重要目的是为了判断移动通信基站运行产生的电磁场强是否满足环境质量标准规定.
监测仪器的选择、仪器本身的性能及仪器操作人员的操作方法是决定监测数据准确性的重要因素.
《5G监测方法》对监测仪器提出了基本要求和仪器电性能基本要求,仪器基本要求的内容包含了仪器的选择和仪器的操作要求;仪器电性能基本要求则分别对仪器的频率响应、动态范围、各向同性等不同指标做了具体要求.
本方法关于"监测仪器"的内容对比HJ972主要做了以下四个方面的修改:1.
删除了非选频式宽带辐射测量仪的相关内容,规定"监测时,应采用选频式电磁辐射监测仪,监测频率范围应设置为被测5G移动通信基站发射天线工作状态时的下行发射频段.
"2.
增加了"监测仪器的检波方式应设置为方均根检波方式,监测仪器结果类型设置为平均值.
"3.
增加了对监测仪器支架的材质要求.
4.
对测量仪电性能要求做了修改.
修改原因如下:1.
5G移动通信基站辐射单元和天线技术不断演化,基站整体结构及基站天线辐射方向图等都与前几代移动通信基站有较大的区别.
因此,HJ972中关于监测仪器的基本要求内容并不能完全适用于5G移动通信基站的监测.
2.
GB8702对于电磁辐射环境的控制限值是根据频率划分,即0.
1MHz-3MHz,3MHz-30MHz,30MHz-3000MHz,3000MHz-15000MHz都分别有不同的限值,非选频式辐射监测仪配备的探头(天线)的频率响应范围无法对100kHz-6000MHz进行频率细分.
5G移动通信基站之前,所有移动通信基站的工作频率均在800MHz-3000MHz的范围内,因此可以使用频率响应范围在100kHz-3000MHz的非选频式辐射监测仪探头(天线),对应的限值则可以使用GB8702中规定的频率范围在30MHz-3000MHz的限值标准(考虑到环境中100kHz-30MHz频率范围内电磁辐射场强贡献值小到可以忽略).
但5G移动通信基站的工作频率既有在3000MHz以下,也有在3000MHz以上.
根据GB8702中的规定,这两类基站的限值是不同的,且非选频式宽带辐射监测仪无法分辨工作频率在3000MHz以下和3000MHz以上的基站电磁辐射贡献率.
因此,使用非选频式宽带辐射监测仪监测100kHz-6000MHz频率范围内的综合场强数据无法与G8702形成对应关系.
因此,使用非选频式宽带辐射监测仪进行监测,无法准确判断单个5G移动通信基站电磁环境质量是否达标.
故本方法删除了非选频式宽带辐射监测仪的相关内容.

73.
监测数据应依据GB8702"表1注2:0.
1MHz~300GHz频率,场量参数是任意连续6分钟内的方均根值",对于选频式辐射测量仪其检波方式应设置为方均根值检波方式.

按照GB8702规定,监测时间采用了6分钟的监测时间,而使用选频式辐射测量仪进行监测时,其扫频间隔(数据采样间隔)一般都会大于1次/秒.
因此,在6分钟监测时间内,监测仪器将会监测到至少360个监测数据,对于这些数据的处理,一般可以采用读取最大,读取最小值,读取平均值等几种数据处理方式.
根据HJ972中数据处理的相关内容,同时参考ICNIRP等国际组织公开发表的标准及文献内容,编制组认为采用平均值的处理方式最为合理.

原文节选如下:HJ972中的相关描述:连续监测时,测量数据按照公式处理:kssGEkE11式中:GE——监测点位24h(或一定时间内)内测量某频段电场强度的平均值,V/m;k——24小时(或一定时间内)内测量某频段的测量次数.
ICNIRPPUBLICATION-2020中的相关描述:Sinc,Einc,andHincaretobeaveragedover6min.
4.
选频式辐射监测仪能够在探头(天线)的频率响应范围,对监测频率范围进行设置,同时能够显示不同频率电磁辐射贡献的频谱分布图.
例如:被测移动通信基站的下行频率为2515MHz-2675MHz,监测时将监测频率范围设置在2515MHz-2675MHz,限值则对应GB8702中规定的频率范围在30MHz-3000MHz的限值标准;被测移动通信基站的下行频率为3400MHz-3500MHz,监测时将监测频率范围设置在3400MHz-3500MHz,限值则对应GB8702中规定的频率范围在3000MHz-15000MHz的限值标准(其中取最低频率3400MHz).
使用选频式辐射监测仪进行监测,能够准确反映被测移动通信基站的电磁辐射环境贡献值,并且测量值有明确对应的控制限值.
因此,应使用选频式辐射监测仪进行监测,才能够准确判断被测移动通信基站电磁环境质量是否达标.
5.
由于本方法关于监测读数的内容相比HJ972做了修改(详见后文"监测读数"),每次测量时间不少于6分钟的要求,宜使用支架来辅助进行测量.
且从仪器的角度而言,非选频式宽带辐射监测仪和选频式辐射监测仪本身都配备了支架架设的接口.
因此,本方法对所使用的支架材质做了要求.
84.
5.
2关于"监测仪器电性能基本要求"《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(HJ972-2018)中关于选频式辐射监测仪电性能基本要求引用自《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.
2-1996)中的内容,具体要求如表1中所示:表1选频式辐射监测仪电性能基本要求项目指标测量误差60dB±1.
5dB3GHz:3GHz±3dBforthefrequenciestobemeasuredaProbesandmeasurementantennaswithisotropicresponsearerecommended.
Single-axis(e.
g.
dipole)anddirectionalmeasurementantennasarepermittedprovidedthatthemeasurementsarepostprocessedtoobtainthetotalfieldstength(equivalenttoameasurementwithanisotropicprobe/measurementantenna).
从内容上来看,我国的HJ/T10.
2-1996与IEC62232:2017推荐的标准对选频式辐射监测仪的电性能都有不同的要求;从具体要求来看,我国的HJ/T10.
2-1996与IEC62232:2017推荐的标准之间也存在着一定的差异.
下面将从仪器测量的原理、仪器电性能要求的项目及指标这两个方面进行解释(为了表述更加全面,下文对非选频式宽带电磁辐射监测仪一并进行了说明).
一、仪器测量的原理91.
非选频式宽带电磁辐射监测仪测量原理:非选频式宽带电磁辐射监测仪由探头和测量主机组成(仪器测量工作原理可见HJ/T10.
2-1996),探头内部包括三个正交的偶极子天线(分别为X轴天线,Y轴天线和Z轴天线),偶极子天线中间接了一个肖特基检波二极管,检波二极管输出接高阻线,经过高阻线传输后到达测量主机,主机内部有运算放大电路和AD采样电路.
其中,高阻线和三个偶极子天线的夹角均为54.
7°.
偶极子天线接收空间中的电磁场,任意入射方向、任意极化方向的电磁场都可以正交分解为X分量、Y分量和Z分量,由X轴天线、Y轴天线和Z轴天线分别接收,再由检波二极管检波后得到直流的检波电压.
该检波电压与被测电磁场的强度成正比,三路检波电压经过高阻线传输到测量主机中,测量主机对该检波电压进行放大和采样后得到检波电压的数值,经过校准后分别得到三个轴向电场分量的强度,再合成得到总的场强.

2.
选频式电磁辐射监测仪测量原理:选频式电磁辐射监测仪由天线和测量主机组成(仪器测量工作原理可见HJ/T10.
2-1996),该天线为三轴全向天线,也就是三个正交的偶极子天线(分别为X轴天线,Y轴天线和Z轴天线),三个天线是按照相互垂直的方式组装在一起的.
三轴全向天线的输出为一条同轴射频线,主机通过一个射频电子开关控制选择测量所使用的天线,也就是同一时刻只选择其中一个天线连接到射频线进而输出到主机中.
测量主机为一个频谱仪.
射频线和这三个偶极子天线之间的夹角也都是54.
7°.
测量时,测量主机控制依次接入X、Y、Z轴天线,对每一个天线通过扫频测量,得到该天线的频谱,依次测量被测电场的X分量频谱,Y分量频谱和Z分量频谱,最后在主机中将这三个分量合成为总频谱.
经过引入天线因子修正后得到测量场强频谱.

二、仪器电性能要求的项目及指标衡量电磁辐射监测仪的关键性能参数有三个,分别为频率响应,各向同性和动态范围,频率响应和各向同性是影响测量不确定度的两个重要因素.
1.
频率响应频率响应用于衡量测量仪器对于相同幅度不同频率信号的响应能力差异,无论是非选频式还是选频式测量仪器,其传感器都是天线,天线在工作的频率范围内,对不同频率信号的接收能力是不一样的(也就是天线因子不一样).
频率响应±3dB,简单来说就是测量频率范围内各个频点的测量值与基准值之间的偏差都小于等于3dB.
3dB带宽是天线中常用的概念.
频率响应越大,测量的不确定越大.
频率响应(dB)=20*log10(E/E0)(其中E0为标准场强值,E为电场测量值).
举例分析:10标准场强值为E0,对应的功率密度为P0,则P0=E02/377.
标准场强值为E0,如果E比E0大3dB,即3dB=20*log10(E/E0),E/E0=10^(3/20)=1.
141.
电场测量值为E,如果E比E0小3dB,即-3dB=20*log10(E/E0),E/E0=10^(-3/20)=0.
707.
电场测量值为E对应的功率密度为P,P=E2/377,如果E比E0大3dB,也就是P比P0大3dB,则3dB=10*log10(P/P0),P/P0=10^(3/10)=2.
如果E比E0小3dB,也就是P比P0小3dB,则-3dB=10*log10(P/P0),P/P0=10^(-3/10)=0.
5.
注:10*log10(P/P0)=10*log10(E2/E02)=20*log10(E/E0)由于非选频式宽带电磁辐射监测仪没有频谱分析能力,所以其不能通过逐个频点修正校准的方式来改善频率响应,只能靠探头设计来确保频率响应特性.
而选频式电磁辐射监测仪具有频谱分析能力,可以逐个频点校准(也就是不同频率使用不同的天线因子)来改善天线的频率响应.
2.
各向同性各向同性是衡量测量仪器对不同入射方向不同极化方向的电磁场的响应能力差异.
前面的原理分析可知,无论选频式还是非选频式测量仪器,三个天线都是正交的,理论上天线之间没有差异.
但是实际上由于工艺等原因,1)三个天线性能有差异;2)天线和天线之间没有严格的正交,天线和天线之间相互耦合,3)非选频式测量仪探头中的高阻线与天线之间非正交,高阻线和偶极子天线之间相互耦合,4)选频式测量仪天线的输出同轴射频线,同轴射频线和偶极子天线之间相互耦合.
这就导致了实际上探头对于不同方向入射、不同极化方向的电磁场测量存在差异.
各向同性测试示例:在暗室中,用信号源、功放及喇叭天线在测试点位处产生一个特定幅度,特定频率的电场,将测量探头放置在测试点位,探头或天线支杆与场的极化方向呈54.
7°夹角,让探头围绕着支杆旋转,每旋转30°方向记录一个场强测试值.
记录电场最大值Emax和最小值Emin,通过以下公式计算该探头或天线的各向同性:理论上各向同性越小越好,越小测量不确定度越小.
但当前各个电磁辐射监测仪器设备厂家的技术水平、工艺水平所限,市场上主流的100kHz-6GHz非选频式电磁辐射监测仪的各向同性指标能达到≤1dB.
而30MHz-6GHz(或420MHz-6GHz)的选频式电磁辐射监测仪三轴全向天线的各向同性指标能达到≤2.
5dB.
之所以非选频式电磁辐射监测仪的各向同性能做的较好,而选频式电磁辐射监测仪的各向同性较差,主要是非选频式电磁辐射监测仪探头中使用的高阻11线,高阻线中传输的直流检波信号,高阻线对被测量的射频电磁场信号呈现出很大的衰减特性,高阻线所接收射频电磁信号几乎全部被消耗掉不会再次激发出来.
因此高阻线和三个偶极子天线之间的耦合非常小.
而选频式电磁辐射监测仪天线输出为同轴射频线(阻抗50Ω)要传输的就是被测量的信号,因此射频线外导体也会充当一个天线,一来接收被测量的电磁信号,二来充当发射天线发射所接收的电磁场信号,而该同轴射频线和三个天线之间的夹角都是54.
7°,而非垂直,因此射频线和天线之间的耦合会很大,而这个耦合特性是与入射波的方向相关的,和被测电磁场的频率也是相关的,这个会严重影响天线的各向同性.
因此选频式电磁辐射监测仪的各向同性指标比较差,还没有可行的方法可以解决这个问题.
3.
动态范围及探头检出限动态范围用于衡量测量仪器对于幅度快速变化的信号的测量能力,动态范围不同于测量量程,有的仪器是有量程档位选择的,可以通过控制测试链路中的衰减器或者放大器来选择不同的量程档位.
实际上,对于快速变化信号,电磁测量仪器是无法及时的跟上信号变化的幅度来调整量程的,动态范围是在不进行量程切换情况下的所能测量信号幅度的范围(满足测量准确度要求).
探头检出限既仪器测量量程,包括了检出下限和检出上限.
动态范围(dB)=20*log10(Emax/Emin)(其中(Emax为仪器最大量程,Emin为电场测量值).
举例说明:非选频式电磁辐射监测仪器的测量量程一般为固定值,无法进行调节;选频式电磁辐射监测仪器的测量量程则可以设置程档位(一般为手动设置也可以自动调节).
下面以选频式电磁辐射监测仪器为例说明动态范围及探头检出限的指标意义.

如表1中选频式辐射监测仪电性能基本的要求,其动态范围要求>60dB,下检出限≤7*10-6W/m2(0.
05V/m),上检出限≥25W/m2(100V/m).
假设我们将仪器量程调整为100V/m,仪器动态范围为60dB=20*log10(Emax/Emin),既Emax/Emin=103,此时仪器的下检出限则为100/103V/m=0.
1V/m,既仪器将无法检出小于0.
1V/m的电磁信号.
在使用选频式辐射监测仪进行5G移动通信基站电磁辐射环境监测时,建议将仪器的量程设置为20V/m左右为宜.
4.
测量误差、频率误差频率响应用于衡量测量仪器对于相同幅度不同频率信号的响应能力差异.
而选频式电磁辐射监测仪具有频谱分析能力,可以逐个频点校准(也就是不同频率使用不同的天线因子)来改善天线的频率响应.
因此,对于选频式电磁辐射监测仪提出了测量误差和频率误差的要求.

①测量误差决定测量误差的因素非常多,比如各同向性、频率响应、探头线性度以及测量的环境条件12等.
各同向性、频率响应前文已做解释,测量的环境条件对测量误差的影响不是主要因素.
因此这里仅对探头线性度做说明.
线性度是描述传感器静态特性的一个重要指标,以被测输入量处于稳定状态为前提.
在规定条件下,传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差(ΔYmax)与满量程输出(Y)的百分比,称为线性度(线性度又称为"非线性误差").
在电磁辐射测量中,线性度是指一个固定频率的电磁波信号,在不同发射功率时所测量的的数值与标准数值的最大偏差.
线性度(dB)=20*log10(E/E0)(其中E0为标准场强值,E为电场测量值).
②频率误差在电磁辐射测量中,频率误差是指设置的测量频率与实际测量的频率之间的误差.
频率误差的要求为10-3数量级.
(比如我们测试一个3000MHz的电磁波信号,我们将选频电磁辐射仪器的测量频率误差应优于±3MHz).
三、小结及建议《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(HJ972-2018)中关于监测仪器电性能基本要求引用自《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.
2-1996),其要求基本能够满足5G移动通信基站电磁辐射环境的监测.
为进一步减小仪器测量的误差,结合国际电工委员会(IEC)等国际组织对电磁辐射监测仪器的最新要求.
可以在HJ972-2018的基础上对仪器电性能做更加严格和细致的要求.
编制组认为:结合IEC62232:2017推荐的要求,对5G移动通信基站(6GHz以下)电磁辐射环境监测仪器电性能基本要求修改如下(见表2):表2选频式辐射监测仪电性能基本要求项目指标频率响应700MHz~5GHz,优于±1.
5dB5GHz,优于±3dB动态范围>60dB探头检出限探头的下检出限≤7*10-6W/m2且上检出限≥25W/m2线性度优于1.
5dB频率误差5GHz,各向同性30-400MHz1390.
3650>400-2000MHz10.
58M0.
430.
0274M0.
430.
29M0.
86>2-6GHzNANA200>6-30-400MHz620.
16310>400-2000MHz4.
72M0.
430.
0123M0.
430.
058M0.
86>2-6GHzNANA40>6-<300GHzNANA55/G0.
177300GHzNANA204.
8关于"监测布点"5G移动通信基站天线发射的电磁波水平方向示意图如图3所示.
选择某基站的参数,使用TiltCalculator软件对基站发射的电磁波进行模拟计算的结果示意图如图4所示.
图3基站天线发射的电磁波水平示意图20图4基站发射电磁波模拟计算结果示意图根据图3和图4的电磁波水平示意图及模拟计算结果示意图可知,在理想环境下(基站覆盖范围内为平整的空地)天线架设高度为22m的5G移动通信基站天线发射的电磁波场强最大值点在基站天线水平距离67.
7m处(此距离和基站天线架设高度成正比).
此结果与基站电磁辐射理论计算的结果吻合.
5G移动通信基站发射的电磁波在测点处的电场强度理论计算值可以通过公式4-1计算获得.
20lg(E(dBm))=Prx(dBm)-20lg(λ)+7(公式4-1)其中:λ为5G移动通信基站发射的电磁波波长Prx为接收信号电平值,可通过公式(4-2)获得E为测点处电场强度值Prx(dBm)=Ptx(dBm)+Gtx(dBi)–PL(dB)(公式4-2)其中:Prx为接收信号电平值Ptx为5G移动通信基站天线发射的实际发射功率21Gtx为5G移动通信基站天线在测点位方位上的的天线增益PL为信号在传播路径上的路径损耗,可通过(4-3)获得PL=32.
4+20log10(d3d)+20log10(fc)(公式4-3)其中:PL为信号在传播路径上的路径损耗d3d为5G移动通信基站天线到测点的直线距离fc为5G移动通信基站发射的电磁波频率结合实测数据,可知当监测点位分别距离基站35m、45m、53m、59m、82m、126m处监测的电场强度数据是有一个先上升再下降的趋势的,且当距离为59m的时候的监测数据呈现出最大值.
从理论计算和实际监测的结果可以得出,在理想环境下(基站覆盖范围内为平整的空地)天线架设高度在22m以上的移动通信基站天线发射的电磁波场强最大处在基站50m以外.
在实际监测中,由于基站的架设高度、天线下倾角都有不同,基站覆盖范围内的环境特征也十分复杂(建筑物遮挡、反射、绕射等),本方法规定:监测时,应将监测点位布设在5G移动通信基站天线下倾角及天线波瓣宽度覆盖范围内的电磁环境敏感目标处.

同时,本方法中关于建筑物内监测的要求,可以针对在建筑物内监测室外基站对建筑物内的电磁辐射环境影响,也可以针对建筑物内超过GB8702-2014表2中规定豁免范围的室内分布式基站天线电磁辐射环境影响进行监测.
其要求内容沿用HJ972-2018的规定.
4.
9关于"监测高度"根据HJ/T10.
2-1996中的要求,考虑到人体站姿、坐姿和卧姿三种情况下头部受到电磁辐射的影响,监测可分别选择量仪器探头(天线)尖端距地面(或立足平面)1.
7m、1m、0.
5m处进行监测.
HJ972则要求测量仪器探头(天线)尖端距地面(或立足平面)1.
7m的规定.
本方法认为沿用HJ972的要求可以满足5G移动通信基站电磁辐射环境监测的要求.
原因如下:1.
5G移动通信基站天线的架设一般都有一定的高度,因此,当选择1.
7m、1m、0.
5m三种监测高度时,1.
7m的架设高度是相对距离基站天线最近的架设方式.
根据基站天线电磁波的特性(电磁辐射随传播距离衰减),1.
7m的架设高度时的监测数据会大于1m和0.
5m架设高度时的监测数据.
222.
本着兼顾效率的原则,选取三种架设高度中最具代表性的高度,已经能够反映5G移动通信基站电磁辐射环境影响的情况,因此,无需再对其它两种监测高度做强制性要求.

3.
通过对1.
7m、1m、0.
5m三种不同监测高度的监测数据分析认为1.
7m的监测高度能够满足监测要求.
4.
10关于"监测读数"下文将结合前文中监测仪器的检波方式应设置为方均根检波方式;监测仪器结果类型设置为平均值;及读取监测仪器的积分值作为测量值的内容,分别对方均根值、平均值及积分值进行详细说明.
4.
10.
1关于方均根值、平均值及积分值的说明在进行方均根值、平均值及积分值的说明之前,首先要对选频式电磁辐射监测仪的监测原理进行简要的说明.
在使用选频式电磁辐射监测仪进行5G移动通信基站电磁辐射环境进行监测时,监测的对象是移动5G通信基站下行发射频率(一般为100M带宽的频段)的场量,监测参数为功率密度.
监测时,仪器对每个频点逐个进行扫描,其扫频间隔一般≤1s(扫完整个监测频段的所有频点为一次扫频).
因此,当仪器完成一次扫频后,每个频点都可以得到一个功率密度值,将所有频点的功率密度值进行求和(积分),就能得出监测频段内所有频点贡献的功率密度值的总和,既仪器的积分值(监测仪器每完成一次扫频就能得出一个积分值).
因此.