附 录 A rAqxTdF
(资料性附录) h3G.EM:eG
场强的估算 JhK/']R
A.1 远区场场强估算 Bx~[F
为了估算辐射体对环境的影响,对于典型的中波、短波、超短波发射台站的发射天线在环境中辐射场强按(A.1)式至(A.6)计算。对正方形、圆口面微波天线在环境中辐射场功率密度按(A.7)式计算: %Kb9tHg
A.1.1 中波(垂直极化波) (jWss V1
理论公式: \+PIe7f_
………………………………… (A.1) 3K0tC=
近似公式: }ynT2a#LU'
…………………………………(A.2) Uu p(6`7
其中 …………………………………(A.3) D%/8{b:
…………………………………(A.4) )hKS0`$|
式中: $So%d9k
r——被测位置与发射天线中心的距离; ni CE\B~
P——发射机标称功率; *e"a0
η——天线效率; dx_6X!=.J
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; o,Z{ w"
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; 3HV%4nZLf
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数;
NY
A——地面衰减因子; 6)RbPPeE
X——数量距离; `|e!Kq?#Q
λ——波长; *U7%|wd
ε——大地的介电常数; l)8&Ip
σ——大地的导电率。 3 pWM~(#>-
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 gvavs+H%
A.1.2 短波(水平极化波) n~0z_;5
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 #B}?Zg
公式中的符号意义同前。 5>0.NiXGf'
…………………………………(A.5) ~hX-u8Ul'N
A.1.3 超短波(电视、调频) lJ
…………………………………(A.6) b Y8GA
式中: D,;\F,p
P——发射机标称功率; a+z2Zd!u\x
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; APBK9ky
r——测量位置与天线中心的距离; 6SEltm(
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 6].:.b\qQc
A.1.4 微波 KFhG (
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) )2j:z#'>
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: <|F-Dd
………………………………………(A.7) -Zy)5NB-tZ
式中: 1i-[+
P——天线的发射功率; ZgYZwc&-
G——天线增益; &YX6"S_B
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; z,Xk\@
r——测量点距天线的距离。 uWc: jP
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 K`(#K#n
所以有: oyvtZ/@
………………………………………(A.8) DTy/jaK
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 K%2I
A.2 近场区场强估算 I#c(J
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。 {PmzkT}LF
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 ?*o;o?5s^
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: gMay
………………………………………(A.9) sL
mW\\kA>
式中: F*!gzKZ"
P ——天线的输入功率; ~Jxlj(" 0(
r ——场点距天线的距离。 Di])<V
b) 口面天线近场区场强估算 d3(+ztmG!
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) l3\9S#3-^
式中: l`qP~
k#
Smax——近场区场强最大值; Uv'uqt
4PT——馈入天线的净功率; L*IU0Jy>
A——天线的实际几何面积。 W*3o|x
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 zQ=a
ey%
A.3 扫描天线功率密度的修正 Dn: Yi8=
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: Fu#Y7)r
……………………………………(A.11) ^NcTWbs-T
式中: $B*qNYpPy.
Sm——运动中天线的功率密度; Mp!2`4rD
——天线旋转衰减因子; UnJi& ~O
S——固定天线的功率密度。 Pxap;;\
远场区天线旋转衰减因子为: 4U_rB9K$
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) R/yPZO-U
近场区天线旋转衰减因子为: /M5=tW#e
=L/dφ …………………………………(A.13) Z`e$~n(Bh
式中: NHst7$Y<
L ——扫描平面内天线尺寸; y}s
0J K
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 EuhF$L1
L hg)!m\g
d M$DwQ}Z
天线 ^v()iF
!
扫描角度φ + xkMW%e<
dφ
-M(58/y
k;9#4^4(
c{r6a=C
图A.1 近区场的旋转衰减因子 '
JXN*YO
A.4 复合场强 YjMbd?v
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: ^!{ o Azy9
M 2U@gC|{
…………………………………(A.14) %[31ZFYB
式中: N
NXwT0t
——复合场强; 2+hfbFu,1
、 …… ——单个频率的场强值。 0DP%44Cv 9
A.5 计量单位的换算 smQpIB;
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: /A`zy
…………………………………(A.15) ($ 1<Dj:
式中: oew]ijnB
S——功率密度; 8f`b=r(a>
——电场强度。 mQ
`r`DW
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: C%7 ,#}[U/
…………………………………(A.16) >Ki]8&
式中: R~?; KJ
S——功率密度; 2*;Y%NcP[
H——磁场强度。 ~0$F
V
A.6 三方向测量取和公式 X!+ a;wr
…………………………………(A.17) @tp7tB
;
式中: Y>m=
cqR
——场强值; y!D`.'
——X方向的场强值; M HB]'
——Y方向的场强值; JX<W[P>M
——Z方向的场强值; 0-~x[\>>
+E[)@;T