廣播電視無線覆蓋技術對環(huán)境影響的論文

　　一、引言

　　近年來，廣播電視無線覆蓋技術的理論研究和實際應用手段不斷取得重大成就,廣播電視的數(shù)字化和移動接收成為人民群眾了解社會信息和享受文化生活的重要形式之一。各類廣播電視塔和各式發(fā)射設施具有不同的頻率、高度、路由與極化方式,彼此避讓、相互協(xié)調(diào),形成了一張看不見的空中信息網(wǎng)。隨著數(shù)字化進程的加快和人民群眾對移動接收質(zhì)量的要求不斷提高，廣播電視信號的無線覆蓋在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。在廣播電視無線覆蓋越來越廣泛的同時，隨之而來的就是因此引起的電磁污染效應。廣播電視的電磁輻射是目前城市當中最主要的電磁污染源。電磁轄射一方面可以對處于其附近的電子設備引起干擾，造成不可預料的結(jié)果。例如：飛機起飛和降落會干擾電視信號的傳播，致使處在飛機場附近的居民接收不到電視信號[2]；另一方面，電磁輻射對人體健康也會有巨大的威脅，最新的世界衛(wèi)生組織(WHO)報告將電磁輻射視為21世紀對人體健康最嚴重的威脅之一，在過去幾十年中，電磁轄射對人體機能的影響也一直是科學領域研究的熱點，可能導致白血病、淋巴瘤、血腦屏障、神經(jīng)遞質(zhì)釋放增加、DNA合成變化、繁殖率減少、染色體畸變、睡眠障礙、疲勞、頭痛等生物學效應[3]。如果不對超過人體承受水平的電磁輻射加以控制，勢必會對人們的日常工作和生活造成很大不利的影響。而這需要對現(xiàn)有的產(chǎn)生電磁輻射的設備周圍電磁環(huán)境評估，以及杜絕擬建工程引入新的電磁污染。在我國相關行業(yè)的規(guī)定當中，明確指出，在新建廣播電視塔、通信基站和高壓輸電線路等發(fā)射和傳輸系統(tǒng)前，需要對其可能造成的電磁轄射水平進行評估，若預測模型可靠，其不僅可以對已建工程進行評估，省去復雜且費時費力的實地測量，也可以對擬建工程周圍電磁輻射預先評估，節(jié)省人力、物力和財力。根據(jù)預測系統(tǒng)模型，依托現(xiàn)有的計算機編程技術，研制出電磁轄射預測系統(tǒng)會使得評估更加簡單和易于操作。因此，研制電磁轄射預測系統(tǒng)無論對于已建還是擬建工程評估都有著積極的意義。

　　二、背景

　　近年來，國內(nèi)廣播電視行業(yè)有著新的變化，隨著科技的進步，一些舊有廣播電視發(fā)射塔面臨著搬遷，而由于人們物質(zhì)生活的提高，對精神生活的追求，各種大功率廣播電視發(fā)射塔也在不斷的建成。我國廣播電視發(fā)射塔周圍環(huán)境情況也有著新的變化，隨著城市化進程的加快，中心地帶土地資源的緊張，一方面城市不斷的向周邊擴大，使得原本處于市郊的廣播電視發(fā)射塔，被新建的住房所包圍；另一方面，原本建設較低的房屋被如雨后春齊般的高層建筑物所代替，甚至在一些高層建筑物上，透過窗戶就可以清晰的.看到廣播電視發(fā)射塔的天線。因廣播電視發(fā)射天線的最大福射方向與水平方向只有很小的夾角，因此高且近的建筑物更易受到電磁輻射的影響，另外在距發(fā)射塔較近的高層建筑物內(nèi)的住戶也時常擔心電磁輻射對自己身體造成的影響，常有居民向有關部分反映廣播電視發(fā)射塔電磁轄射超標和抵制附近新建廣播電視發(fā)射塔的事例見諸報端，這也使得對廣播電視發(fā)射塔周圍電磁福射的研究迫在眉睫。電磁轄射對人體的影響按其機制來分主要有致熱效應和非致熱效應，致熱效應是指高頻電磁輻射對生物體局部或整體加熱作用，即電磁福射對生物體熱能的影響。在電場作用下，人體細胞內(nèi)分子發(fā)生収向運動，重新進行排列，因此在高頻率電磁場作用下，細胞內(nèi)的分子由于周期變化電場的作用反復做取向運動，在這個過程中由于分子間的相互摩擦、碰撞產(chǎn)生熱量。引起電磁福射的頻率越高，人體細胞內(nèi)分子的取向運動就越激烈，致熱效應就越大，對人體組織產(chǎn)生的損傷也越嚴重⑷。非致熱效應是指，人體長時間受到超過一定強度的電磁波作用，體溫無明顯升高的生物效應。非致熱效應會引起細胞膜共振，影響細胞活動能力，進而影響人體機能正常工作。其在分子及細胞上產(chǎn)生的效應非常復雜，可使人體產(chǎn)生諸如血壓、心率的變化和健忘、失眠等生理作用[5]。

　　2、廣播電視轄射場的預測計算

　　調(diào)頻（FM)廣播的頻率為76-108MHz。電視廣播分兩個頻段：VHF頻段48.5MHz—92MHz及167MHz--223MHz，包括12個頻道；UHF頻段470MHZ-956MHZ，包括56個頻道。河南廣播電視發(fā)射塔目前共發(fā)射調(diào)頻節(jié)目5套，電視節(jié)目5套，數(shù)字電視信號2套。該塔天線區(qū)在388高處，所發(fā)射的頻率最長的波長也只有3米，近場區(qū)的最大范圍只有1.5米，而發(fā)射塔與周邊建筑物最近的距離也有300米，所以在本課題的預測計算中不考慮近場區(qū)的影響，只對遠場區(qū)進行公式推導和計算，針對目前使用較多的幾種天線形式逐一進行分析。

　　三、廣播電視廣播發(fā)射天線的分析計算

　　常用的偶極板天線有單偶極板天線、雙偶極板天線和四偶極板天線。偶極板天線是沿桅桿縱向安裝1-6層同樣結(jié)構(gòu)的對稱振子天線，在每一個平面上相當于是由4個對稱振子天線組成的平面陣；而在每個側(cè)面上相當于是1-6個對稱振子天線（通常是二偶極子板天線或四偶極子板天線）組成的直線陣[18]。這樣對偶極板天線福射場的分析討論就是對對稱振子天線組成的平面陣和直線陣的討論。

　　1、發(fā)射塔廣播電視額射場的計算與測量

　　2、河南廣播電視發(fā)射塔天饋系統(tǒng)介紹

　　3、發(fā)射塔廣播電視輻射場的實例計算

　　4、直射波加反射波的場強計算

　　5、電磁輻射測量儀器

　　6、頻譜分驗

　　7、廣播電視場強測量接收機

　　8、本次廣播電視電磁輻射測試所需的儀器設備

　　9、發(fā)射塔廣播電視信號電磁環(huán)境的實際測量

　　10、本次場強測量所規(guī)范的標準

　　11、電磁輻射測量地點的選擇

　　12、發(fā)射塔附近小區(qū)的電磁輻射實際測量

　　四、結(jié)論

　　通過本次研究，不論是理論計算值還是實際測量值，都充分驗證了河南廣播電視發(fā)射塔周邊小區(qū)內(nèi)的電磁輻射水平并未像許多人想象的那樣大，遠低于國家規(guī)定的電磁輻射限值。根據(jù)發(fā)射天線的歸一化方向圖可知，超高型的廣播電視發(fā)射塔周邊的小區(qū)和建筑物與發(fā)射塔存在較大的落差，一般不在發(fā)射天線場型圖的主瓣之內(nèi)，所以廣播電視電磁輻射場強較小，對人體健康基本不構(gòu)成危害。綜合上述原因，在建立電磁輻射預測系統(tǒng)時應該獲取更為精確的技術參數(shù)，才能較為準確的預測出場強數(shù)據(jù)。在計算是應多方面考慮直射場強、反射場強和繞射場強的多種效應，盡量縮小理論測算與實際測量值之間的誤差，建立電磁輻射預測模型。