近年来，第五代移动通信技术(5G)基站建设与用户数量快速增长，5G网络的优势在于移动通信从以技术为中心逐步向以用户为中心转变^[1-2]，相较于4G网络，其数据传输速度更快、信号质量更高、网络应用更广泛，同时也导致部分区域基站电磁辐射强度增大^[3-5]。2020年，生态环境部发布的《5G移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(HJ 1151—2020)中规定了5G移动通信基站电磁辐射环境监测的环境条件、监测仪器及监测方法等，并且基于5G基站工作原理和技术特点提出了分频测量和记录应用场景的测量要求^[6]。考虑到城市区域中多种电磁辐射发射设备分布混杂，辐射环境影响交织，应用场景频繁多变，基站周边环境复杂，对单一基站开展周边电磁环境监测仅能代表该点位该时段的辐射水平，测量数据不具有可追溯性，无法准确表征基站周边电磁辐射环境状况^[7-9]。相对而言，面向区域开展5G基站辐射环境测量，分析对比各频段和场景下的辐射强度，能更准确地反映区域电磁辐射环境水平。本研究以安徽省蚌埠市为研究对象，对2023年度新建成投运的5G基站开展辐射环境监测，评价区域电磁环境整体水平，分析对比影响辐射测量值的关键因素，并给出辐射环境监测的方法建议。

1 研究方法 1.1 研究区域概况

蚌埠市位于安徽省东北部，地处淮河中游，市域面积5 952 km²，常驻人口约367.8万，为淮河流域和皖北地区中心城市，下设蚌山区、禹会区、淮上区、龙子湖区4个市辖区，管辖怀远县、固镇县、五河县3个县。该市目前的电磁辐射源主要为广播电视塔、中波发射台、大功率雷达、移动通信基站等电磁发射设备。据统计，蚌埠市共有广播、电视发射塔6座，多普勒气象雷达1台套，航行管制等雷达6台套。截至2024年4月，全市共建有各类通信基站约6 200个(含5G共址基站约5 400个)，略高于安徽省平均水平，具有一定的区域代表性。

1.2 监测对象及研究时间

本研究监测对象为安徽蚌埠市内2023年度新建投运的5G通信基站，抽测其中502座基站，整体抽测比例为77.47%，抽测基站约占全市5G基站总数的9.3%。工作频段涵盖中国广电700 MHz、中国电信/联通2.1 GHz及3.5 GHz、中国移动2.6 GHz，分布在该市龙子湖区等四区和固镇、五河、怀远三县，能够代表该年度蚌埠市5G基站辐射环境现状水平。该批抽测基站监测时间为2023年8—12月，选择在每个自然日的05：00—23：00时段内开展监测，每座物理站址监测一次，监测时避开雨雪天气。2023年度新建成5G基站监测数量及对应标准限值见表 1。

2 5G基站电磁辐射环境监测技术方法 2.1 监测技术和条件

监测方法按照《HJ 1151—2020》执行^[9]，为准确分析、评价不同频段5G基站的电磁环境影响，最大程度除去其他辐射源项的干扰，监测仪器使用OS-4P选频式电磁辐射监测仪(北京森馥科技股份有限公司)，采用各向同性探头，设备工作性能满足待测电磁场要求及选频式电磁辐射监测仪电性能基本要求，监测仪器和探头均在校准有效期内，监测仪器的检波方式为方均根检波方式，监测仪器的读数为任意连续6 min内的平均值，监测因子为射频电磁场，监测参数为功率密度。

区域调查监测时，被监测的移动通信基站为正常工作状态，5G终端设备与被监测的5G移动通信基站建立连接并保持数据传输或视频交互应用场景(典型基站监测设置数据传输、视频交互和无业务广播3种测试场景)，监测仪器探头(天线)置于监测仪器支架上，探头(天线)尖端与操作人员躯干之间距离≥0.5 m，并与5G终端设备距离保持在1~3 m，避免或尽量减少周边偶发的其他电磁辐射源的干扰及监测仪器支架泄漏电流等影响。

2.2 数据统计分析

本研究仅将该5G基站所在下行频段的监测积分值占标比作为数据统计指标，即该频段监测数据与对应频段标准限值(表 1)的比率，暂不考虑其他共址建设的非5G基站辐射贡献值，从保守原则考虑，本次监测数据统一以《电磁环境控制限值》(GB 8702—2014)中30~3 000 MHz频段对应的标准限值40 μW/cm²为标准^[10]。

监测结果表明，本次监测数据占标比为0.08%~90.49%，均低于标准限值要求，表明2023年蚌埠市区5G基站周边电磁辐射环境现状满足国家标准限值要求，监测最高值为固镇东风南路1站(占标比90.49%)，其次为龙子湖区东芦山隧道北(占标比83.06%)和蚌山区华运超市南(占标比73.22%)，以上均为中国电信/联通3.5 GHz频段基站。

3 区域5G基站辐射环境影响分析 3.1 工作频段对比分析

不同频段5G基站周边功率密度监测值对比见图 1。

由图 1可见，中国广电700 MHz频段基站功率密度监测值为0.03 ~0.45 μW/cm²，占标比为0.08%~1.12%，平均测量值为0.15 μW/cm²，占标比0.38%；中国电信/联通2.1GHz频段基站功率密度监测值为0.04~0.93 μW/cm²，占标比为0.10%~2.38%，平均测量值为0.22 μW/cm²，占标比为0.56%；中国移动2.6 GHz频段基站功率密度的监测值为0.15 ~8.43 μW/cm²，占标比为0.38%~21.07%，平均测量值为0.94 μW/cm²，占标比为2.36%；中国电信、联通3.5GHz频段基站功率密度的监测值为0.20 ~36.20 μW/cm²，占标比为0.49%~90.49%，平均测量值为3.75 μW/cm²，占标比为9.37%。

3.5 GHz和2.6 GHz频段基站的电磁辐射水平明显高于700 MHz和2.1 GHz频段，其中有3座3.5 GHz频段基站(占比约0.6%)测值占标比＞70%，可能导致基站周边电磁辐射水平超标。各工作频段基站的测值变动很大，高工作频段基站更为明显。

3.2 监测点位对比分析

本次区域调查监测点位布设在移动通信基站天线周围50 m内，重点关注30 m范围内主瓣方向敏感点，监测仪器探头(天线)距地面(或立足平面)1.7 m，5G移动通信基站天线架设天面属于公众活动区域的也同时布设监测点位。不同监测点位(敏感点)的分布对5G基站测试结果的影响见表 2。由表 2可见，测点位置对于监测结果产生显著影响，天线主瓣方向测值明显高于非主瓣方向，建筑物外高于建筑物内测值，监测较大值集中于离天线最近的天面区域。

3.3 应用场景对比分析 3.3.1 典型基站选取及场景设置

为对比各频段5G基站在不同应用场景下的功率密度测量值，分别在700 MHz、2.1 GHz、2.6 GHz和3.5 GHz频段基站中各选取了1个典型基站进行对比测试，典型基站均位于蚌埠市，周边环境状况相似，监测点位和天线的水平、垂直距离相近，具备设置数据传输、视频交互和无业务广播3种测试场景的条件。典型5G基站应用场景环境监测条件见表 3。使用测试终端均为华为Mate20手机，终端均搭配不同频段5G测试卡，手机终端放置于监测点位后方2 m处并与基站天线、测量探头成直线关系，测量时使用测试软件对手机终端进行锁屏，同步记录测量时间、联接状态、网络速率等。测量中分别设定了：①数据传输场景，即利用无线网络下载大批量数据，产生连续6 min高速数据流量，测量时平均下载速率不低于1.0×10³ Mbit/s；②视频交互场景，即利用无线网络视频通话，保持连续6 min视频连线，测量时平均传输速率不低于100 Mbit/s；③无业务广播场景，即手机保持待机状态，只接收基站发出的广播信号。

3.3.2 监测数据及分析

于2023年12月18—20日，对选取的典型基站在不同应用场景下各监测1次，监测结果见表 4。

由表 4可见，数据传输场景中下载速率与监测结果呈显著正相关，下载速率越高产生的下行辐射强度越大，辐射环境测值也越高，同时可以看出工作频段高的5G基站更容易实现高速下载状况；视频交互场景中，辐射环境测值与网络速率关联性不强，但与工作频段具有一定相关性；无业务广播场景中，辐射环境测值均处于较低的状态，验证了将测试终端保持在应用场景中对于5G基站电磁环境监测是十分必要的。

4 结论与讨论

(1) 安徽省蚌埠市区2023年度新建5G基站周边电磁环境监测结果表明，区域电磁环境水平整体符合《电磁环境标准限值》(GB 8702—2014)要求，但有极少数基站30 m范围内主瓣方向敏感点周边电磁环境测值接近标准限值，需要引起运营商及生态环境管理部门关注。

(2) 不同频段5G基站周边电磁辐射水平存在明显差异，3.5 GHz和2.6 GHz频段基站的电磁辐射水平明显高于700 MHz和2.1 GHz频段基站。在不同应用场景监测模式下，2.6 GHz频段和3.5 GHz频段差异性更大，这更符合5G基站波束赋形理论。

(3) 不同模式的应用场景监测结果有较大差异，在数据传输场景中，高频段基站可能因出现高速下载状态而导致电磁辐射值升高，视频交互场景中，网络速率与辐射值关联度不强，无业务广播场景的电磁辐射值均处于低值，验证了应用场景在开展5G基站电磁辐射监测中的重要性。

(4) 建议在5G基站辐射环境监测中，较高工作频段基站优先采用数据传输应用场景并同步记录监测时段平均下载速率，有助于提升监测数据的准确性和可追溯性。