导读：今天我们来聊聊基站和手机的辐射。
哈哈，大家有没有虎躯一震？如今这个年头，新闻里三天两头会说这里有辐射，那里有放射性，还有不断增高的癌症发病率，号称都是辐射导致，引起大家人心惶惶。
尤其是我们通信行业，整天和电磁场电磁波打交道，和基站打交道。别人都会说，我们离辐射那么近，一定生女孩比较多，头发也掉得快，balabala的。
还有一些用户，因为担心辐射，所以阻挠通信施工，甚至破坏小区里的通信设施，让代维工程师们苦不堪言。
因此，笔者决定写下这篇文章，帮助大家彻底搞懂辐射背后的科学原理，消除对基站辐射的误解。
01 什么是辐射？
人们害怕辐射，首先我们要搞明白，到底什么是“辐射”。
辐射的官方定义比较绕——
由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播，而后不再返回场源的现象，叫做辐射。
简单来说，辐射就是一个东西向外传送能量。例如光辐射、热辐射，都属于辐射。
所以说，辐射是一个中性词，而非贬义词。
在我们的生活中，辐射是时刻存在的，并不是全部有害。一部分辐射是大自然本身就有的，也有一部分辐射，是人类制造出来的。
大自然辐射，最典型的，就是太阳发光发热。太阳就是一个场源。
而人类制造的辐射，大部分和电有关。
电是我们生活中不可缺少的一部分，学过基本的物理知识就会知道，只要有电在传输，就会产生相应的电场和磁场，产生电磁波。
电磁波就是一种辐射，包括电灯的灯光，Wi-Fi路由器的信号，无线广播等等，全部是辐射。我们也会把它们叫作光波和电波。
光波和电波，都是电磁波，之所以看上去差别很大，是因为各自的频率不同。
通过下面这张图，我们可以看到，光波的频率比电波更大。光波里面，频率由小到大，分别是红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。（注意，α射线和β射线不是电磁波。）
电磁波的频率越高，它的能量就越大。换言之，它的辐射就越大。
由电磁波产生的辐射，就是电磁辐射。
但是，根据电磁波频率的不同，电磁辐射又分为电离辐射和非电离辐射。
通常，我们把波长小于100nm（纳米）的电磁辐射，也就是频率在3×1015Hz以上的电磁辐射，称为电离辐射。
紫外线，就是电离辐射和非电离辐射的分界线。比紫外线频率更高的，例如宇宙射线、X射线、γ射线，都属于电离辐射。而热辐射、紫外线、电波（微波、短波、中波、长波），都属于非电离辐射。
真正会对人体造成伤害的，是电离辐射。
02 电离辐射为什么有害？
之所以要叫作电离辐射，是因为这种高频辐射可以把物质原子或分子中的电子“偷走”，从而使这些原子或分子发生“电离现象”。
简单来说，人或动植物，都是细胞组成的，细胞是分子原子组成的，如果分子和原子都被破坏了，当然细胞也就被破坏了，对人体就造成伤害了。
另外机体内的水分子，发生电离效应后，会产生一系列氧*基。氧*基作用于生物大分子，也会导致细胞损伤。
持续的电离辐射，通过以上两种方式导致细胞损伤累积及细胞功能异常，最终死亡或癌变。
电离辐射的来源，主要包括：
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核辐射（核弹爆炸、核泄漏事故）
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医用仪器（CT、X射线）
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工业仪器（损伤检测行业）
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自然放射源（大自然中存在很多天然放射性元素，它们广泛存在于石头、土壤和空气中）
▲医院CT室，通常会有电离辐射警告
电离辐射并不是只有坏处，主要看它的剂量。如果剂量大，就会造成伤害。如果剂量小，就可以被合理利用。
例如我们在医院体检时使用的CT、X光、胸片，辐射剂量都被严格限定在安全剂量之内，是非常安全的，不可能致癌，也不会有副作用。
03 非电离辐射有没有危害？
说了半天可怕的电离辐射，我们再回过头来看非电离辐射。
非电离辐射的频率，比电离辐射小得多。它的能量，也比电离辐射小得多。
我们无线通信，就是使用频率小于1012Hz的电磁波进行通信的一种方式。
▲点开可看大图
移动通信属于无线通信的其中一种。目前使用的电磁波频率主要在600M-4000MHz之间。这个频率，离电离辐射还差十万八千里。
我们再来具体看看基站的辐射到底有多大。
基站，就是为手机提供无线通信信号的设备。准确来说，收发信号的，是基站的组成部分之一——天线。
▲基站的组成结构
▲板状天线
基站分为宏基站和微基站。室外看到的那种大型的、带有板状天线的基站，是宏基站。
▲宏基站
正常情况下，一个宏基站的功率是40W。基站向外辐射信号，不是点对点，而是点对面的，看上去像一个球体。
如果按照球面来算，距离10米，能形成的球面面积是4πR2，等于1256平方米。
由此可以粗略计算得出，距离基站10米，辐射是3.18 微瓦/平方厘米。
为了加强电磁环境管理，保障公众健康，中国于2014年对《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)和《环境电磁波卫生标准》(GB 9175-88)进行整合修订，出台了《电磁环境控制限值》(GB8702—2014)，并于2015年1月1日起正式实行。根据该标准，通信频段功率密度应小于40微瓦/平方厘米。（实际情况中，因为考虑到信号叠加，运营商通常会控制在8 微瓦/平方厘米。）
我国这一标准，远远低于其它国家或地区，是最严格的：
40微瓦/平方厘米到底有多大呢，为了给大家一个感性的认识，我们就拿太阳光来对比一下。
根据太阳的辐射总功率以及地球到太阳的距离，再考虑地球的半径，物理学家已经算出，地球上太阳光的辐射功率面密度大约是1000瓦特每平方米，也就是10万微瓦/平方厘米。
也就是说，我国标准中基站辐射的强度，是太阳光照射强度的2500分之一。
这下明白了吧？基站辐射对人体的影响是微乎其微的，几乎可以忽略不计。
04 手机会造成辐射危害吗？
说完基站，我们再看看手机。
其实，相比基站来说，手机对人体的辐射其实要稍微大一些。原因很简单，虽然手机的天线辐射功率（几毫瓦）明显小于基站，但是离人体的距离更近。
手机电磁辐射还有一个特点，那就是信号越弱，辐射反而越大。
因为手机本身设计的原因，但基站覆盖信号较弱时，为保证通信正常，手机会加大自身天线的功率，辐射也随之增加，当然，耗电量也随之增加。这就是为什么我们坐高铁时，或室内信号差时，手机电量掉得很快。
▲基站信号越弱，手机信号随之越强
根据网友的测试，苹果手机待机时，辐射是17.1微瓦/平方厘米，通话时，是93.1微瓦/平方厘米。可以看出来，确实手机辐射是比基站更大的。
但是，这个值仍然是安全范围以内，不会对人体造成伤害。
手机的辐射，远远小于家里的各类电器，例如微波炉、吹风机，甚至电视机。
▲家用电器的辐射值参考（μT是另一种辐射值单位，微特斯拉），手机待机时大约0.1μT，呼叫时瞬间可达3μT，距离稍远时，会大幅下降
但是，建议大家睡觉时，把手机放远一些，不要放在枕头边上。此外，建议拨打和接听电话时，接通后，再靠近耳朵。
05 5G基站辐射会很大吗？
那么，现在我们即将迎来5G时代，5G的网速那么快，会不会辐射大很多？会不会对人体造成更大影响呢？
答案依然是不会。
5G分为Sub-6频段和毫米波频段。
▲5G的两个工作频段范围
Sub-6频段，就是频率小于6GHz的频段，和我们目前的4G差不多，也和家里用的工作频率2.4GHz/5.8GHz的Wi-Fi也差不多。
毫米波频段，频率大于24GHz，但也就是一个数量级的差距，依然离电离辐射十万八千里。
频率是无害的，我们再来看看天线发射功率。
5G基站也分为宏基站和微基站，更多的是微基站。
宏基站因为5G采用了天线阵列、波束赋形等技术，所以功率会比4G基站稍微高一些，但仍然在国家标准要求的范围内。（据了解，应该是200W左右。）
▲5G天线最大输出功率
微基站方面，虽然微基站离人体更近，但微基站的天线功率，都在10W以内，更多是100mW（毫瓦）级别。
所以，微基站也不会对人体造成危害。
▲微基站，和无线路由器差不多大
况且，我们国家对公众移动通信基站设备实施严格的入网许可制度，关键设备入网前必须进行检测、核准。通信基站投入使用前，需进行电磁环境测试和设备抽检。设置基站时，必须向主管部门提交申请和报送技术资料。
也就是说，对于每一座通信基站，运营单位都会严格按照规定进行环评检测，确保符合环境标准后才会正式投入运营。不仅如此，在通信基站运营后，还会有人不定期地对其检测，确保不出现电磁辐射超标的现象。
所以，不管是2/3/4G，还是5G，都不用担心基站辐射的问题。
06 警告！破坏基站是违法行为！
虽然事实非常明确，但仍然有一小部分居民用户，对基站心存疑虑，甚至恐慌。担心基站会对自己或家人的身体健康造成不良影响，进而对基站设备存有敌意，甚至恶意破坏通信设备。
破坏基站、抵制基站的新闻，时常还会见诸报端。
在我们国家，刑法第一百二十四条明确指出：破坏公共电信设施，属于违法行为。所以，不管你是否能够接受事实，都不能擅自破坏通信设施，否则是要被追究法律责任的。
有些小区，少部分不明真相的业主不断阻挠基站建设，结果，三大运营商和中国铁塔一纸通告，联合断网，反而激起了其他更多业主的强烈不满，引起了更激烈的冲突，更是得不偿失。
▲部分业主要求基站拆除，被其他业主骂是“神经病”
恐慌是源于对真相的不了解，谣言往往止于智者。我相信，随着越来越多的人搞清楚辐射背后的真相，不理智的行为就会越来越少，我们通信工程师就能少受委屈，能更好地为广大用户服务！
文章来源：品略个人图书馆（http://www.pinlue.com/）
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