中国工程院院士姚富强：电磁环境应纳入可持续发展战略

9月14日，中国工程院院士、国防科技大学第六十三研究所研究员姚富强在2023中国无线电大会主论坛上，作了题为《全球短波电磁环境治理与发展建议》的专题报告。他指出，电磁环境是人类生存环境的重要组成，应该纳入可持续发展战略。同时，无线电管理也应当由电磁频谱管理向电磁环境管理转变。

姚富强院士指出，短波通信利用地波和电离层的反射，可实现近距离和几百、数千甚至上万公里的远程传输，是中远程无线通信的重要手段，在恶劣条件下甚至是唯一手段。短波通信无依托、无基站，抗毁性好、稳定性强，广泛应用于航空、水上、陆地，通信、雷达、导航等各个领域、各类业务。

抗日战争时期，设在延安的15瓦和50瓦广播电台可以实现数百公里甚至上千公里的远距离通信，但今天即便使用几百瓦甚至几十千瓦的短波电台也难以达到这样的效果。这是因为电磁环境也出现了“雾霾”。统计数据显示，本世纪以来我国的短波背景噪声每年提高约1分贝。

电离层为全人类所共同拥有，利用电离层来传播的短波业务具有典型的地域和频谱不可分割性。短波的强背景噪声干扰是没有国界的，相当于白噪声干扰，是用常规方法无法抵抗的，也是全球范围的电磁问题，已经严重威胁到了短波业务的生存与发展，成为无线电领域新的国际性难题。这其中，有两个关键问题需要关注：一是短波电磁环境的恶化机理，二是应该如何治理。

影响短波电磁环境的主要因素包括太阳活动、天象活动、气象活动以及人为因素。其中，人为因素是可控、可衡量的，可以用经济学中的“外部不经济”原理来分析、测试和描述。所谓“外部不经济”就是只管自己、不顾别人，只顾提升自己的经济指标，而不计自身对环境的污染。

一项相关测试的结果显示，高铁、高压电线、电焊机、广播台站、大型通信台、电动车充电设备等对短波通信都可能产生影响。结合数据分析和ITU已有的数据、标准，可以得出以下几个结论：一是自然要素未见明显变化；二是个体工业干扰源对短波电磁环境影响不明显；三是非合作的频率竞争和无用发射增大是电磁环境恶化的两个主要原因。为了对抗电磁环境恶化所带来的负面影响，用户又会进一步提高发射水平，从而使电磁环境更加恶化。这就是典型的只顾自己、不顾别人的“外部不经济”性。

原因找到了，又该如何应对呢？姚富强院士带队的研究团队提出了全球治理短波电磁环境的原理与方法，针对非合作频率竞争以及无用发射增大给出了治理方法，并于2015年10月份在无线电全会期间获得了ITU-R的采纳与批准，并以ITU的六种官方语言进行了发布。

最后，姚富强院士提出了几点发展建议：一是充分认识电磁环境的现状，认清电磁环境不和谐、电磁环境污染严重的事实。二是推进电磁频谱管理向电磁环境管理转变，以全球短波电磁环境治理为切入点，以国内先行、国际推广为发展策略，构建电磁环境命运共同体。三是建立全球短波电磁环境治理的示范系统，在我国在已建电波环境监测网的基础上，建立全球短波电磁环境专项治理示范系统及其所需的短波电磁环境信息服务中心。