Влияние пространственной избирательности излучения базовых станций мобильной связи на уровень создаваемого ими электромагнитного фона

Радиочастотное электромагнитное излучение базовых станций является основным источником электромагнитного фона, создаваемого системами мобильной (сотовой) связи на селитебной территории; его интенсивность вносит существенный вклад в уровень электромагнитного загрязнения среды обитания и определяет степень электромагнитной безопасности населения. Предложенная ранее методика оценки средней интенсивности этого фона, основанная на анализе территориальной интенсивности мобильного трафика, учитывает пространственную избирательность излучений базовых станций в упрощенной форме путем введения параметра направленности излучения U, обратного числу секторов обслуживания базовой станции, в предположении равенства ширины главного лепестка диаграммы направленности излучения ширине этого сектора и без учета направленности излучения в вертикальной плоскости, что определяет пессимистический характер этих оценок. Выполнен уточненный анализ значений параметра U для двухуровневой модели диаграмм направленности антенн, отражающей реальные значения ширины их главного лепестка в горизонтальной и вертикальной плоскостях, относительные уровни боковых лепестков и соотношение мощностей излучений по главному и боковым лепесткам. Анализ проведен как для стационарных секторных антенн систем сотовой связи, так и для адаптивных активных фазированных антенных решеток 4G/5G, способных обеспечивать обслуживание с использованием узких лучей. Установлено, что значение параметра U секторных антенн на 5–15 дБ меньше величины, обратной числу секторов базовой станции, а для узких лучей адаптивных антенных решеток это различие достигает 20 дБ. При углах наклона главных лепестков по отношению к горизонту менее 30° при оценке средней интенсивности электромагнитного фона в качестве параметра U пространственной избирательности (направленности) излучений базовых станций может быть использовано значение, обратное коэффициенту усиления антенны в главном лепестке.

1. Mordachev V. I. (2019) Estimation of Intensity of Electromagnetic Background, Created by Wireless Systems of Public Information Services, on the Base of Forecast of Traffic Terrestrial Density. Doklady BGUIR. (2), 39–49 (in Russian).

2. Mordachev V. I. (2020) Verification of Worst-Case Analytical Model for Estimation of Electromagnetic Background Created by Mobile (Cellular) Communications. Proc. of the Int. Virtual Conf. “EMC Europe 2020”, Rome, Italy, Sept. 23–25. 6.

3. Mordachev V. I. (2021) Electromagnetic Background Generated by Mobile (Cellular) Communications. Proc. Of the Asia Pacific Int. Symp. on EMC (Hybrid Conf.) APEMC 2021, Bali-Indonesia, Sept. 27–30. 37–40.

4. Aspund H. et al. (2020) Advanced Antenna Systems for 5G Network Deployments. Bridging the Gap between Theory and Practice. Academic Press. 713.

5. Review of the Harmonised Technical Conditions Applicable to the 3.4–3.8 GHz ('3.6 GHz') Frequency Band. CEPT Report 67, July 6, 2018. 17.

6. White D. R. J. (1977) A Handbook Series on Electromagnetic Interference and Compatibility. Shortcut Translation from English. Moscow, Sov. Radio Publ. 1, 161 (in Russian).

7. Guidelines for Evaluation of Radio Interface Technologies for IMT-Advanced. Report ITU-R M.2135-1 (12/2009).

8. Zhang Z. et al. (2019) 6G Wireless Networks: Vision, Requirements, Architecture, and Key Technologies. IEEE VT Magazine. 14 (3), 28–41.

9. AAU5613 Product Description. Huawei Technologies Co., Ltd. 2018.

10. Beam Management Feature Parameter Description. Huawei Technologies Co., Ltd. 2020, 41.

11. Mordachev V. I. (2009) System Ecology of Cellular Communications. Belarus State University Publishers Publ. (in Russian).