CN102377496A - 电磁辐射测量方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁辐射测量方法、装置及系统。其中电磁辐射测量方法，包括：测量通信系统每个载波上的接收功率；根据接收功率计算测量点的功率通量密度；将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。本发明的电磁辐射测量方法、装置及系统，利用现有路测终端测量的通信系统信道的接收功率，计算在测量点上每个载波的功率通量密度，并所有载波的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。可以当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下，对环境中的电磁辐射剂量进行测量计算，工程人员可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量，提高工作效率，减少测试时间。

Description

电磁辐射测量方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种电磁辐射测量方法、装置及系统。

背景技术

为了满足移动通信事业的发展要求，近十几年我国建设了大量的通信基站，为人们的生活带来便利的同时也存在着很大的隐患——环境电磁辐射污染。电磁辐射污染已成为继水污染、大气污染、噪声污染之后当今人们生活中的第四大污染。过量的电磁辐射污染不仅会造成电子设备之间互相干扰，还会影响人体的健康。另一方面，环保知识的普及，增加了人们对通信基站电磁辐射的担忧，导致近几年电信运营商因电磁辐射问题收到的投诉数量急剧上升。

此外，为了深入贯彻落实科学发展观以及建设资源节约型、环境友好型社会的要求，节约土地、能源和原材料的消耗，保护自然环境和景观，减少电信重复建设，提高电信基础设施利用率，工业和信息化部、国务院国资委决定大力推进电信基础设施共建共享，运营商根据工信部《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》的相关要求，推进铁塔、天面的共建共享。共建共享基站的建设势必会增加基站周围的电磁辐射剂量，这使得运营商面临着更严重的基站电磁辐射问题。

为了打造新一代的绿色健康基站，在保证公众通信质量的前提下，最大程度地保护公众和职业人员身体健康，促进移动通信事业的良性发展，电信运营商需要按照国家环境保护相关规范和政策，实时监控城市整体电磁辐射水平，将基站的电磁辐射水平控制在安全范围内。

目前测量移动通信基站电磁辐射剂量的工具一般为辐射测量仪。按照仪器测量频段范围可以分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪。非选频式宽带辐射测量仪可以测量出相当宽的频带内所有的电磁辐射能量；选频式辐射测量仪器可以在特定的频带内进行电磁辐射强度的测量。

利用辐射测量仪进行基站电磁辐射测量，需要专业人员按照规范的测量方法针对特定的基站进行，需要耗费大量的人力和物力，而且测试时间较长。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电磁辐射测量方法、装置及系统，可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种电磁辐射测量方法，包括：测量通信系统每个载波上的接收功率；根据所述接收功率计算测量点的功率通量密度；将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种电磁辐射计算装置，包括：

功率通量密度计算模块，用于根据通信系统每个载波上的接收功率，计算测量点的功率通量密度；

求和模块，用于将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种电磁辐射测量系统，包括：

路测终端，用于测量通信系统每个载波上的接收功率；

电磁辐射计算装置，用于根据所述接收功率计算测量点的功率通量密度；将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

其中，电磁辐射计算装置为独立的设备，也可以位于所述路测终端中或计算机平台侧。

本发明的电磁辐射测量方法、装置及系统，利用现有路测终端测量的通信系统信道的接收功率，计算在测量点上每个载波的功率通量密度，并所有载波的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。可以当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下，对环境中的电磁辐射剂量进行测量计算，工程人员可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量，提高工作效率，减少测试时间，在工作过程中有效地保护工程人员自身的健康和安全。

附图说明

图1是本发明电磁辐射测量方法实施例的流程图；

图2是本发明电磁辐射计算装置实施例的结构图；

图3是本发明电磁辐射测量系统实施例的结构图；

图4是本发明电磁辐射测量方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明主要涉及利用路测终端测试数据进行环境电磁辐射剂量进行测量的方法、装置和系统，当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下的计算环境的电磁辐射剂量。

方法实施例

如图1所示，本发明电磁辐射测量方法实施例包括以下步骤：

步骤102，测量通信系统每个载波上的接收功率，路测终端测量的通常是单个载波的接收功率P_R，通过对路测终端的设置调节，可以测量通信系统中所有载波的接收功率P_R；

步骤104，根据接收功率P_R计算测量点的功率通量密度S_j，如图4所示，具体计算过程如下：

(A)根据接收功率P_R计算测量点的接收场强E_rms，

接收场强E_rms和接收功率P_R之间的关系为：

$P_R=\frac{{\left(E_{\mathrm{rms}}\right)}^2}{120\mathrm{\π}}{A}_R---\left(1\right)$

其中，P_R为通信系统单个载波上的接收功率，单位为dBm；A_R为接收天线的有效面积；

$A_R=\frac{G_R{\mathrm{\λ}}^2}{4\mathrm{\π}}---\left(2\right)$

其中，G_R为天线增益；

将公式(2)代入公式(1)，导出测量点的接收功率为P_R为，

$P_R=10\lg \left[\frac{{\left(E_{\mathrm{rms}}\right)}^2{\mathrm{\λ}}^2{G}_R}{480{\mathrm{\π}}^2}\right]+30=10\lg \left[\frac{9\×{10}^3\×{\left(E_{\mathrm{rms}}\right)}^2{G}_R}{48{\mathrm{\π}}^2{f}_{\mathrm{MHz}}^2}\right]+30---\left(3\right)$

E_rms的单位为伏每米(V/m)，λ的单位为米(m)，f_MHz的单位为兆赫兹(MHz)。

(B)由公式(3)推出接收点的场强E_rms为，

$20\lg E_{\mathrm{rms}}=P_R-10\lg \left(\frac{A_R}{120\mathrm{\π}}\right)-30=P_R-10\lg \left(\frac{{\mathrm{\λ}}^2{G}_R}{480{\mathrm{\π}}^2}\right)-30---\left(4\right)$

(C)根据测量点的接收场强E_rms计算测量点的该载波上的功率通量密度S_j，

$S_j=\frac{E_{\mathrm{rms}}^2}{120\mathrm{\π}}---\left(5\right)$

功率通量密度的单位为瓦每平方米(w/m²)。

步骤106，将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量，

当所述通信系统中包含多个载波时，将测量点的所有载波的功率通量密度相加得到功率通量密度之和S，

$S=\underset{j=n}{\mathrm{\Σ}}{S}_j,---\left(6\right)$

其中，S_j为每个载波的功率通量密度，n为通信系统内载波的个数；

当所述通信系统中包含多个不同制式系统时，将每个系统每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和相加，得到该通信系统在总功率通量密度S_总，

其中，S_i为每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和，所述通信系统中包含m个不同制式系统。

本实施例中，不同制式的通信系统包括但不限于以下系统：

GSM900/1800系统、TD-SCDMA系统、WCDMA系统、CDMA2000系统、LTE TDD/FDD系统、WLAN系统和/或WiMAX系统。

本实施例的电磁辐射测量方法，利用现有路测终端测量的通信系统信道的接收功率，计算在测量点上每个载波的功率通量密度，并所有载波的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。可以当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下，对环境中的电磁辐射剂量进行测量计算，路测数据获取相对容易，工程人员可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量，提高工作效率，减少测试时间，在工作过程中有效地保护工程人员自身的健康和安全。

本实施例中，如果仅需要对环境中的电磁辐射剂量进行估算，对于一个制式系统，则可以在计算出某一个载波的功率通量密度后，乘以系统内载波的个数，即得到一个大概的电磁辐射剂量。这样，对环境中的电磁辐射剂量的计算更加简单、快速，且误差在可接受的范围内。

装置实施例

如图2所示，本发明电磁辐射计算装置实施例包括：

功率通量密度计算模块22，用于根据通信系统每个载波上的接收功率，计算测量点的功率通量密度；

求和模块24，用于将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

其中，功率通量密度计算模块22，根据接收功率计算测量点的接收场强，并根据所述测量点的接收场强计算所述测量点的该载波上的功率通量密度。

求和模块24，当所述通信系统中包含多个不同制式系统时，进一步将每个系统每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和相加，得到该通信系统在总功率通量密度，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

本实施例中，对于功率通量密度的计算方法以及对所有载波上的功率通量密度求和已在方法实施例中详细说明，在此不再赘述。

本实施例的电磁辐射计算装置，利用现有路测终端测量的通信系统信道的接收功率，计算在测量点上每个载波的功率通量密度，并所有载波的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。可以当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下，对环境中的电磁辐射剂量进行测量计算，工程人员可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量，提高工作效率，减少测试时间，在工作过程中有效地保护工程人员自身的健康和安全。

系统实施例

如图3所示，本发明电磁辐射测量系统实施例包括：

路测终端32，用于测量通信系统每个载波上的接收功率，通过对路测终端的设置调节，可以对通信系统中所有载波的接收功率进行测量；

电磁辐射计算装置34，用于根据所述接收功率计算测量点的功率通量密度；将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

其中，电磁辐射计算装置可以为独立的设备，也可以位于路测终端中或计算机平台侧。

本实施例的电磁辐射测量系统，利用现有路测终端测量的通信系统信道的接收功率，计算在测量点上每个载波的功率通量密度，并所有载波的功率通量密度求和，得到通信系统的电磁辐射剂量。可以当缺乏专用的辐射测量仪或者不便使用专用的辐射测量仪情况下，对环境中的电磁辐射剂量进行测量计算，工程人员可以快速、简单的获得环境中电磁辐射剂量，提高工作效率，减少测试时间，在工作过程中有效地保护工程人员自身的健康和安全。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种电磁辐射测量方法，其特征在于，包括：

测量通信系统每个载波上的接收功率；

根据所述接收功率计算测量点的功率通量密度；

将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

2.根据权利要求1所述的电磁辐射测量方法，其特征在于，所述根据所述接收功率计算测量处的功率通量密度的操作具体包括：

根据接收功率计算测量点的接收场强E_rms，

其中，P_R为通信系统单个载波上的接收功率，单位为dBm；A_R为接收天线的有效面积；E_rms的单位为伏每米，λ的单位为米；

其中，

G_R为天线增益，由此可得，

$201g{E}_{\mathrm{rms}}=P_R-10\lg \left(\frac{{\mathrm{\λ}}^2{G}_R}{480{\mathrm{\π}}^2}\right)-30;$

根据所述测量点的接收场强E_rms计算所述测量点的该载波上的功率通量密度S_j，

功率通量密度的单位为瓦每平方米。

3.根据权利要求2所述的电磁辐射测量方法，其特征在于，当所述通信系统中包含多个载波时，将测量点的所有载波的功率通量密度相加得到功率通量密度之和S，

S_j为每个载波的功率通量密度，n为通信系统内载波的个数。

4.根据权利要求3所述的电磁辐射测量方法，其特征在于，当所述通信系统中包含多个不同制式系统时，将每个系统每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和相加，得到该通信系统在总功率通量密度S_总，

S_i为每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和，所述通信系统中包含m个不同制式系统。

5.根据权利要求4所述的电磁辐射测量方法，其特征在于，所述不同制式的通信系统包括：

GSM900/1800系统、TD-SCDMA系统、WCDMA系统、CDMA2000系统、LTE TDD/FDD系统、WLAN系统和/或WiMAX系统。

6.一种电磁辐射计算装置，其特征在于，包括：

功率通量密度计算模块，用于根据通信系统每个载波上的接收功率，计算测量点的功率通量密度；

求和模块，用于将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

7.根据权利要求6所述的电磁辐射计算装置，其特征在于，所述功率通量密度计算模块，根据接收功率计算测量点的接收场强，并根据所述测量点的接收场强计算所述测量点的该载波上的功率通量密度。

8.根据权利要求7所述的电磁辐射计算装置，其特征在于，

所述求和模块，当所述通信系统中包含多个不同制式系统时，进一步将每个系统每个制式系统内的所有载波的功率通量密度之和相加，得到该通信系统在总功率通量密度，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

9.一种电磁辐射测量系统，其特征在于，包括：

路测终端，用于测量通信系统每个载波上的接收功率；

电磁辐射计算装置，用于根据所述接收功率计算测量点的功率通量密度；将通信系统中所有载波上的功率通量密度求和，得到所述通信系统的电磁辐射剂量。

10.根据权利要求9所述的电磁辐射测量系统，其特征在于，所述电磁辐射计算装置为独立的设备，位于所述路测终端中或计算机平台侧。

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