美國FCC限制毫米波輻射暴露，但並不意味5G不安全

一周之後，今年的MWC展會就將在西班牙巴塞羅那拉開大幕，而在本屆世界移動通信大會上，5G和可摺疊機型當仁不讓的成為最為搶眼的雙子星。但在此之前，號稱全球首款5G手機Moto Z3所配套的5G Mod，也在近期獲得了FCC（美國聯邦通信委員會）的認證，讓這款5G手機終於名副其實。

根據The Verge報道的消息顯示，這款5G Mod自身集成了高通驍龍855主控、X50 5G數據機，配備10根天線和獨立的2000mAh電池。理論支持的最高數據傳輸速率達到5Gbps，但是受限於現在的組網模式，官方宣傳的速率為350-450Mbps，但這也已經到達目前4G網路的數倍。

值得一提的是，The Verge在隨同這份認證一同公布的FCC文件中，發現了在聯想官方披露的信息之外，一些有關這款5G Mod的細節。在改文件中有這樣的描述，「如在設備描述中所提到的，當用戶可能位於模塊附近並且在模塊可以發送的方向上時，電容和距離感測器將會禁用毫米波天線陣列模塊的傳輸」。簡而言之就是，當你的手指過於靠近5G Mod之中的某一根天線，該天線就會自動關閉毫米波傳輸。

這個描述無疑是很有趣的，為什麼這款Mod會在人體過於靠近後主打關閉毫米波傳輸，畢竟在這之前不論是我們的手機，還是其他移動通信設備，通常只要開機就會讓射頻天線一直處於工作狀態。很顯然，這必然是FCC針對毫米波通信做出的限制，而聯想方面也只是按規章制度辦事。

此前，我們三易生活曾經科普過目前通過各國認證的4G手機SAR值，也就是終端輻射的熱效應水平都在合理範圍之內，而且手機信號的非電磁輻射也不會對健康造成影響。看到這裡你可能會覺得，FCC或許認為毫米波會對消費者的健康造成一定影響，因此有了對於人體暴露的限制。

解釋這個問題之前，先來說說為什麼毫米波對於5G很重要。眾所周知，5G的頻率範圍分為兩種，一種是6GHz以下也就是目前4G的水平，而另外一種則是在24GHz以上，也就是俗話說的毫米波，目前國際上主要使用28GHz進行試驗。

根據中學物理課本上波長=光速*(1/頻率) 的公式以及電磁波的特性，就能得出更高的頻率=更大的帶寬=更快的速度。基於sub 6GHz頻段的4G LTE蜂窩系統，可以使用的最大帶寬是100MHz，數據速率不超過1Gbps，而在毫米波頻段，可以使用的最大帶寬是400MHz，數據速率高達10Gbps甚至更多。

在5G時代使用的毫米波技術，與之前的超短波不同，它位於微波與遠紅外波相交疊的波長範圍，因而兼有兩種波譜的特點。微波輻射影響健康這大家都知道，當微波超過50uW/cm2時就會對人體產生不良影響，具體的影響主要是中樞神經系統，可能會導致頭痛、頭昏、睡眠問題、記憶減退等等。看著很嚇人是吧，但實際上，央視很早之前就闢謠過微波爐泄露的電磁輻射值微乎其微，穿透力極低，並不會危害健康，也更不會致癌。

而對於5G手機來說，由於頻段變高的緣故，其發射功率還會在現有2W最大發射功率的基礎下進一步下降，不到微波爐600-900W工作功率的幾百分之一。再加上無線電波頻率高則衰減係數大的原理，實際上在兩米之外，28GHz頻譜設備的功率衰減到數十dB。

美國FCC在其官網上這樣的描述，「迄今沒有科學證據證明無線電話的使用會導致癌症或其他各種健康影響，包括頭痛、頭暈或記憶力喪失」。同時，在去年的第三屆國際IEEE微波、通訊、天線和電子系統會議上，來自以色列阿里埃勒大學的科研人員宣布，發現能夠用毫米波照射癌細胞將阻止其再生，而又不破壞細胞本身，這一發現為治癌放射療法提供了新途徑。

那麼聯想採用這種設計究竟是為了什麼，其在文件之中還有這樣的描述，「如果你的手指擋住了其他天線，MOD也會自動選擇一個信號強度更好的天線」。相較於目前4G手機是使用的超短波來說，毫米波容易被大氣中的水吸收，導致穿透力非常糟糕，並不適合遠距離傳輸。

因此，此舉是為了當近距離有物體導致阻斷信號時，自動關閉相應的天線，來避免這款5G Mod認為設備離基站過遠而加大發射功率。但加大發射功率必然導致耗電量提升，即便以這款Mod內置的2000mAh電池，但顯然也不能隨意揮霍。

額外提一句，拋開劑量談毒性並不可取。當然，必須要指出的是，根據香農公式C=B*log2(1+S/N)，現行的移動端設備都是奉行在能量總和不變的情況下，發射更多信息。因此在未來電池技術取得突破之後，未必不會出現手機輻射熱效應影響健康的情況出現。

但是什麼時候電池技術才能有新突破，可以讓手機的待機時間更長呢？

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