2024年1月7日发(作者：令狐柔蔓)
手机和移动基站辐射对人体影响的数据分析
一般基站的输出功率是43dBm，室分设计的各个网络频段天线输出口功率有-30dBm左右呢？为什么还是负数呢？也为正值例如：GSM：5-13dBm，但为什么我们在天线口用手机测到的最高也只
对于这个问题，困惑了很久，也百度了N次，始终没有一个说明能让自己很清晰，无奈身边也没有人给自己解释，问了好多人，回答都那么牵强，不做赘述。。。最后还是自己翻来覆去的看了好多问答，有点模模糊糊的感觉是明白了，心里没把握，但基本能在自己的脑海里形成逻辑证据链条，带着犹豫与纠结，决定把心的困惑写出来，希望高手们能给予指导和解惑，小弟在此表示不甚感激！
首先，功率的单位换算问题
功率与dBmdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
由换算公式不难得出：它是一个功率值与1mW的比较，大于1mW的用dBm表示时计算出来的就是正的，小于1mW的用dBm表示时计算出来的就是负值，等于1mW时就是0dBm。
注意一般性思维问题，别一听是负数。。。怎么怎么。。。。。。脑袋里一堆的问题，怎么功率还有负的了，这是代表欠人家功率么？？？什么乱七八糟！
思路是否清晰了一些？再看以下数学常识：
由一般对数关系可知：
10lg1=0
10lg2=3（准确值3.0103）10lg3=5（准确值4.7712）10lg4=10lg2+10lg2=3+3=6
10lg5=7（准确值6.9897）10lg6=8
10lg7=8.5（准确值8.4510）10lg8=9
10lg9=9.5（准确取值10lg3=4.7712）10lg10=10
看到这些，我相信，应该会有跟我一样头大的，如此的换算，真是让每一位搞通信的我们，都先要成为一个数学家啊。。。别急！
早就有高手为我们做好了换算法则，作为菜鸟的我们，赶快享用前辈们的成果吧！
“1个基准”： 30dBm＝1W
“2个原则”： 1)＋3dBm，功率乘2倍；－3dBm，功率乘1/2
2)＋10dBm，功率乘10倍；－10dBm，功率乘1/10
+1dBm，功率乘1.25倍；+2dBm，功率乘1.6倍；
-1dBm，功率乘0.8倍；-2dBm，功率乘0.625倍
口诀：30是基准，等于1W整，换算不算难，口算可完成，加3乘以2，加10乘以10，减3除以2，减10除以10，
例如：30dbm=1W
31dbm=30+10-3-3-3=1*10/2/2/2=1.25W
32dbm=30+3+3+3+3-10=1*2*2*2*2/10=1.6W
33dbm=30+3=1*2=2W
再记住：2倍加3，5倍加7，10倍加10渐渐的以下就成了常识性问题：1W=30dbm 2W=33dbm 5W=37dbm 10W=40dbm 3dbm=0.002W 10dbm=0.01W
有了这些，我相信，不会再有伙伴们分不清5W的干放是多少dBm了吧，那些个设备说明书里的一些简单指标应该没问题了吧。
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说到这里，有的伙伴门可能就会问了，既然是好好的功率，而且有现成的单位，干嘛非要再造出一个单位来，搞成对数关系什么dBm的弄的一头雾水，乱七八糟啊，不知有没有人这样想过，反正我当初刚接触通信的时候是问过大侠们这个问题的，当时给我解释的为什么要用dBm做单位呢？原因大致有几个：
1、对于无线信号的衰减来说，不是线性的，而是成对数关系衰减的。用分贝更能体现这种关系。
2、用分贝做单位比用瓦做单位更容易描述，往往在发射机出来的功率几十上百瓦，到了接收端已经是以微微瓦来计算了。
3、计算方便，衰减的计算公式用分贝来计算只用做加减法就可以了。
说实话，当初那个阶段，那儿体味得到这些啊，能记住给出的解释理由就不错了，慢慢的，随着在室分行业呆了一年多，才渐渐能明白换算单位后的好处，尤其是在做室分设计配功率的时候，这才明白，如果不做换算，直接在功率W的单位下计算输出功率均衡问题，瞬间大脑就爆了！
希望与我有类似困惑的伙伴们实在不明白，也就先记下来，随着实践经验的慢慢积累，领悟吧，总有一天会顿悟的！天道酬勤！
其次：自由空间损耗模型算法自由空间损耗
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自由空间损耗公式：空间损耗=32.4 + 20lg（F）+20lg（D）
F为频率，单位：MHz；D为距离，单位：Km；
可见在距离一定的情况下：频率越高，损耗越大
注意公式的以下几种变换，只是套用公式时候的单位不同而已，实质就是一个公式，在学习的过程中，我搜索资料的时候，看到过有人对以下几种公式的变换方法有质疑，望与我一样的菜鸟门能稍微留心一下，免得让自己困惑。
LS=-32.4+20Lgd(km)+20Lgf(MHz)
LS=-27.56+20Lgd(m)+20Lgf(MHz)
Ls=92.4+20lgd(km)dB+20lgf(GHz)
自由空间基本传输损耗Ls仅与频率f和距离d有关。当f 和d扩大一倍时，Ls均增加6dB，那么一个显而易见的常识就是GSM1800基站传播损耗在自由空间就比GSM900基站大6个，在做设计或者是督导的时候，手里拿过不同方案的伙计门，有没有注意过这个直观的计算呢？关于自由空间损耗，就说这些吧！
最后：天线发射功率与手机测试到的功率问题。
天线发射功率与手机测试到的功率
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以上图两例简单室分功率流程图纸为例：
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天线口的输出功率:EIRP=输出总功率-耦合损耗-天馈损耗+天线增益那么手机的接收电平=EIRP-Path Loss 所以算出来是个负值
如果我们测试手机帖着天线外壳测试，天线的发射极板与外壳之间有最少5厘米的距离，而且手机天线与发射天线之间并不是直接连接，是靠感应，手机天线是靠感应所在位置上的功率密度，假设发射接收极板距10厘米。那么我们可以计算空间损耗=32.45+20Lg900M+20Lg0.00001=91.5-50=41.5dB
如果天线功率20dBm，那么手机接收的就应该是20dBm-41.5dBm=-21.5dBm，可能有时候你放的距离更近或者更远点，手机接收场强都改就很大，再加上手机接收的一个波动，所以这个值是正常的
例如1：
某天线口处发射功率为30dBm（1w）,我们在100m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：粗略计算： RSCP=30-(32.4+20*log（100/1000)+20*log（2000))
RSCP=-48.2dBm
例如2：某室分布天线口处发射功率为0dBm,我们在10m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：粗略计算： RSCP=0-(32.4+20*log（10/1000)+20*log（2000))
RSCP=-78.4dBm
附：分布系统天线对人体辐射影响的讨论
了解天线辐射强度需要知道一个计算公式：RX接收电平＝10log(PWR/1mw)，例如当PWR为40w(瓦)时，接收电平=10log(40W/1mw)=10log40000=46dbm，也就是说40W的发射功率相当于天线发射功率为46dbm(注意是正值！！！！)。目前多数华为基站的发射功率为40W。
但是我们用测试手机或者普通手机的测试菜单上看到的RX接收电平都是负值！！！！在联通办公楼的各个分布系统天线下面，我们通过测试手机可以测量到天线实际手机接收功率为-30dbm至-50dbm之间。
为什么在室分布系统天线正下方实际测试到的功率是负值呢？因为实际按照室分布系统原理设计，每个天线末端的实际接收功率仅10dbm左右，设计值为正值。但是由于空间路径的损耗以与全向天线辐射功率的散射性，导致距离天线仅2米左右的正下方测试电平最大才为-30dbm左右。即使用手机直接接触到分布系统天线测试，其电平也不会超过－20dbm左右。其实就以联通公司的室分布系统来说，四楼放置一个5W的干放，这个干放需要经过近2000米馈线、200多个耦合器和功分器的直接损耗，还要经过100多个天线的功率分流，还没考虑天线到人体的空间损耗还有其它因素，这么多的损耗和分流后，分布到每个天线的功率还会剩下多少呢？显而易见。
确认手机的接收电平为负值后，我们可以推算分布天线发射的信号强度对人体的影响究竟多大。
根据公式反向进行推算，例如手机接收功率为:
－30dbm=10log(x/1mw)，即－3＝log(x/1mw)，即X=0.000001w。
也就是说，当手机的接收电平为-30dbm时候，实际人体收到的无线电波强度为0.000001瓦，这么小的功率对人体难道会有影响么？
其实基站对人体的影响远小于手机发射功率对人体的影响，下面了解一下手机的发射功率原理知识。
GSM900 手机最大发射功率级别是5（33dBm），最小发射功率级别是19（5dBm），DCS1800手机最大发射功率级别是0（30dBm），最小发射功率级别是15（0dBm），每个功率级别差2dB。当手机远离基站，或者处于无线阴影区时，基站可以命令手机发出较大功率，直至33dBm（GSM900），以克服远距离传输或建筑物遮挡所造成的信号损耗。当手机离基站很近，且无5 / 6
任何遮挡物时，基站可以命令手机发出较小功率，直至5dBm（GSM900）。这里可以看出，GSM手机发出的最小低功率为5dBm（GSM900），约为3.2mW，GSM手机发出的最大功率33dBm（GSM900），约为2W。拨打过程中，手机距离人体较基站天线或者分布系统天线的距离要近的多，而且手机天线口的输出功率还要远大于天线口的输出的功率，因此手机对人体的无线电波辐射要比分布系统天线对人体的辐射强度要大很多。
我们从一个事例也可以看出手机的辐射功率影响，例如很多人在听广播或者看电视过程中，手机突然来电，电台和广播就会受到严重的影响，但是我们的分布系统或者基站即使放到电视台办公室里，却在任何时间都没有对电视的播出有任何的影响。
从以上分析可以看出，安装室分布系统天线不会造成电磁波的辐射，更不会掉头发，请放心大胆的安装吧！
建议：如果大家担心电磁波辐射而影响身体健康，那么安装分布系统天线反而更加有利，安装分布可以加强信号强度，从而减少手机发射功率，从而减少电磁波辐射。为了大家身体健康着想，建议大家使用手机尽量带耳机，有条件尽可能使手机远离身体。
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2024年1月7日发(作者：令狐柔蔓)
手机和移动基站辐射对人体影响的数据分析
一般基站的输出功率是43dBm，室分设计的各个网络频段天线输出口功率有-30dBm左右呢？为什么还是负数呢？也为正值例如：GSM：5-13dBm，但为什么我们在天线口用手机测到的最高也只
对于这个问题，困惑了很久，也百度了N次，始终没有一个说明能让自己很清晰，无奈身边也没有人给自己解释，问了好多人，回答都那么牵强，不做赘述。。。最后还是自己翻来覆去的看了好多问答，有点模模糊糊的感觉是明白了，心里没把握，但基本能在自己的脑海里形成逻辑证据链条，带着犹豫与纠结，决定把心的困惑写出来，希望高手们能给予指导和解惑，小弟在此表示不甚感激！
首先，功率的单位换算问题
功率与dBmdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
由换算公式不难得出：它是一个功率值与1mW的比较，大于1mW的用dBm表示时计算出来的就是正的，小于1mW的用dBm表示时计算出来的就是负值，等于1mW时就是0dBm。
注意一般性思维问题，别一听是负数。。。怎么怎么。。。。。。脑袋里一堆的问题，怎么功率还有负的了，这是代表欠人家功率么？？？什么乱七八糟！
思路是否清晰了一些？再看以下数学常识：
由一般对数关系可知：
10lg1=0
10lg2=3（准确值3.0103）10lg3=5（准确值4.7712）10lg4=10lg2+10lg2=3+3=6
10lg5=7（准确值6.9897）10lg6=8
10lg7=8.5（准确值8.4510）10lg8=9
10lg9=9.5（准确取值10lg3=4.7712）10lg10=10
看到这些，我相信，应该会有跟我一样头大的，如此的换算，真是让每一位搞通信的我们，都先要成为一个数学家啊。。。别急！
早就有高手为我们做好了换算法则，作为菜鸟的我们，赶快享用前辈们的成果吧！
“1个基准”： 30dBm＝1W
“2个原则”： 1)＋3dBm，功率乘2倍；－3dBm，功率乘1/2
2)＋10dBm，功率乘10倍；－10dBm，功率乘1/10
+1dBm，功率乘1.25倍；+2dBm，功率乘1.6倍；
-1dBm，功率乘0.8倍；-2dBm，功率乘0.625倍
口诀：30是基准，等于1W整，换算不算难，口算可完成，加3乘以2，加10乘以10，减3除以2，减10除以10，
例如：30dbm=1W
31dbm=30+10-3-3-3=1*10/2/2/2=1.25W
32dbm=30+3+3+3+3-10=1*2*2*2*2/10=1.6W
33dbm=30+3=1*2=2W
再记住：2倍加3，5倍加7，10倍加10渐渐的以下就成了常识性问题：1W=30dbm 2W=33dbm 5W=37dbm 10W=40dbm 3dbm=0.002W 10dbm=0.01W
有了这些，我相信，不会再有伙伴们分不清5W的干放是多少dBm了吧，那些个设备说明书里的一些简单指标应该没问题了吧。
1 / 6
说到这里，有的伙伴门可能就会问了，既然是好好的功率，而且有现成的单位，干嘛非要再造出一个单位来，搞成对数关系什么dBm的弄的一头雾水，乱七八糟啊，不知有没有人这样想过，反正我当初刚接触通信的时候是问过大侠们这个问题的，当时给我解释的为什么要用dBm做单位呢？原因大致有几个：
1、对于无线信号的衰减来说，不是线性的，而是成对数关系衰减的。用分贝更能体现这种关系。
2、用分贝做单位比用瓦做单位更容易描述，往往在发射机出来的功率几十上百瓦，到了接收端已经是以微微瓦来计算了。
3、计算方便，衰减的计算公式用分贝来计算只用做加减法就可以了。
说实话，当初那个阶段，那儿体味得到这些啊，能记住给出的解释理由就不错了，慢慢的，随着在室分行业呆了一年多，才渐渐能明白换算单位后的好处，尤其是在做室分设计配功率的时候，这才明白，如果不做换算，直接在功率W的单位下计算输出功率均衡问题，瞬间大脑就爆了！
希望与我有类似困惑的伙伴们实在不明白，也就先记下来，随着实践经验的慢慢积累，领悟吧，总有一天会顿悟的！天道酬勤！
其次：自由空间损耗模型算法自由空间损耗
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自由空间损耗公式：空间损耗=32.4 + 20lg（F）+20lg（D）
F为频率，单位：MHz；D为距离，单位：Km；
可见在距离一定的情况下：频率越高，损耗越大
注意公式的以下几种变换，只是套用公式时候的单位不同而已，实质就是一个公式，在学习的过程中，我搜索资料的时候，看到过有人对以下几种公式的变换方法有质疑，望与我一样的菜鸟门能稍微留心一下，免得让自己困惑。
LS=-32.4+20Lgd(km)+20Lgf(MHz)
LS=-27.56+20Lgd(m)+20Lgf(MHz)
Ls=92.4+20lgd(km)dB+20lgf(GHz)
自由空间基本传输损耗Ls仅与频率f和距离d有关。当f 和d扩大一倍时，Ls均增加6dB，那么一个显而易见的常识就是GSM1800基站传播损耗在自由空间就比GSM900基站大6个，在做设计或者是督导的时候，手里拿过不同方案的伙计门，有没有注意过这个直观的计算呢？关于自由空间损耗，就说这些吧！
最后：天线发射功率与手机测试到的功率问题。
天线发射功率与手机测试到的功率
3 / 6
以上图两例简单室分功率流程图纸为例：
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天线口的输出功率:EIRP=输出总功率-耦合损耗-天馈损耗+天线增益那么手机的接收电平=EIRP-Path Loss 所以算出来是个负值
如果我们测试手机帖着天线外壳测试，天线的发射极板与外壳之间有最少5厘米的距离，而且手机天线与发射天线之间并不是直接连接，是靠感应，手机天线是靠感应所在位置上的功率密度，假设发射接收极板距10厘米。那么我们可以计算空间损耗=32.45+20Lg900M+20Lg0.00001=91.5-50=41.5dB
如果天线功率20dBm，那么手机接收的就应该是20dBm-41.5dBm=-21.5dBm，可能有时候你放的距离更近或者更远点，手机接收场强都改就很大，再加上手机接收的一个波动，所以这个值是正常的
例如1：
某天线口处发射功率为30dBm（1w）,我们在100m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：粗略计算： RSCP=30-(32.4+20*log（100/1000)+20*log（2000))
RSCP=-48.2dBm
例如2：某室分布天线口处发射功率为0dBm,我们在10m以外的地方测试（无阻挡），那么我们的手机接收到的RSCP应该是：粗略计算： RSCP=0-(32.4+20*log（10/1000)+20*log（2000))
RSCP=-78.4dBm
附：分布系统天线对人体辐射影响的讨论
了解天线辐射强度需要知道一个计算公式：RX接收电平＝10log(PWR/1mw)，例如当PWR为40w(瓦)时，接收电平=10log(40W/1mw)=10log40000=46dbm，也就是说40W的发射功率相当于天线发射功率为46dbm(注意是正值！！！！)。目前多数华为基站的发射功率为40W。
但是我们用测试手机或者普通手机的测试菜单上看到的RX接收电平都是负值！！！！在联通办公楼的各个分布系统天线下面，我们通过测试手机可以测量到天线实际手机接收功率为-30dbm至-50dbm之间。
为什么在室分布系统天线正下方实际测试到的功率是负值呢？因为实际按照室分布系统原理设计，每个天线末端的实际接收功率仅10dbm左右，设计值为正值。但是由于空间路径的损耗以与全向天线辐射功率的散射性，导致距离天线仅2米左右的正下方测试电平最大才为-30dbm左右。即使用手机直接接触到分布系统天线测试，其电平也不会超过－20dbm左右。其实就以联通公司的室分布系统来说，四楼放置一个5W的干放，这个干放需要经过近2000米馈线、200多个耦合器和功分器的直接损耗，还要经过100多个天线的功率分流，还没考虑天线到人体的空间损耗还有其它因素，这么多的损耗和分流后，分布到每个天线的功率还会剩下多少呢？显而易见。
确认手机的接收电平为负值后，我们可以推算分布天线发射的信号强度对人体的影响究竟多大。
根据公式反向进行推算，例如手机接收功率为:
－30dbm=10log(x/1mw)，即－3＝log(x/1mw)，即X=0.000001w。
也就是说，当手机的接收电平为-30dbm时候，实际人体收到的无线电波强度为0.000001瓦，这么小的功率对人体难道会有影响么？
其实基站对人体的影响远小于手机发射功率对人体的影响，下面了解一下手机的发射功率原理知识。
GSM900 手机最大发射功率级别是5（33dBm），最小发射功率级别是19（5dBm），DCS1800手机最大发射功率级别是0（30dBm），最小发射功率级别是15（0dBm），每个功率级别差2dB。当手机远离基站，或者处于无线阴影区时，基站可以命令手机发出较大功率，直至33dBm（GSM900），以克服远距离传输或建筑物遮挡所造成的信号损耗。当手机离基站很近，且无5 / 6
任何遮挡物时，基站可以命令手机发出较小功率，直至5dBm（GSM900）。这里可以看出，GSM手机发出的最小低功率为5dBm（GSM900），约为3.2mW，GSM手机发出的最大功率33dBm（GSM900），约为2W。拨打过程中，手机距离人体较基站天线或者分布系统天线的距离要近的多，而且手机天线口的输出功率还要远大于天线口的输出的功率，因此手机对人体的无线电波辐射要比分布系统天线对人体的辐射强度要大很多。
我们从一个事例也可以看出手机的辐射功率影响，例如很多人在听广播或者看电视过程中，手机突然来电，电台和广播就会受到严重的影响，但是我们的分布系统或者基站即使放到电视台办公室里，却在任何时间都没有对电视的播出有任何的影响。
从以上分析可以看出，安装室分布系统天线不会造成电磁波的辐射，更不会掉头发，请放心大胆的安装吧！
建议：如果大家担心电磁波辐射而影响身体健康，那么安装分布系统天线反而更加有利，安装分布可以加强信号强度，从而减少手机发射功率，从而减少电磁波辐射。为了大家身体健康着想，建议大家使用手机尽量带耳机，有条件尽可能使手机远离身体。
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