附 录 A iB1+4wa
(资料性附录) .?Pghqq.
场强的估算 (FY<%.Pa
A.1 远区场场强估算 L]syDn
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: ]y**ZFA
A.1.1 中波(垂直极化波) ZQVr]/W^r
理论公式: 3jJd)C R
………………………………… (A.1) T2%{pcdV/
近似公式: d4 r@Gx%BE
…………………………………(A.2) J/{!_M-
其中 …………………………………(A.3) 5LF#w_x
…………………………………(A.4) d.)%C]W{
式中: ;
*@lH%u
r——被测位置与发射天线中心的距离; n{@^ne4m
P——发射机标称功率; in[yrqFb7t
η——天线效率; &y~~Z [.F,
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; z+=wql*Eo
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; T 8.
to
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; [3~mil3rO
A——地面衰减因子; Rr!oT?6J?
X——数量距离; PI
thv[F
λ——波长; sT;:V
ε——大地的介电常数; FZi'#(y
σ——大地的导电率。 o(|fapK.
(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。 w<o#/J9
A.1.2 短波(水平极化波) `SN?4;N0
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。 t)62_nu
公式中的符号意义同前。 h]w5N2$}?
…………………………………(A.5) 'a6:3*
A.1.3 超短波(电视、调频) n?E
L\B
…………………………………(A.6) yrgb6)]nm@
式中: 0D=7Mef
P——发射机标称功率; [h=[@jiB
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; 1}#RUqFrvS
r——测量位置与天线中心的距离; Do\YPo_Mr
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 5"cYZvGkJ
A.1.4 微波 `JrvD
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) M)T {6w
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: y~jYGN
………………………………………(A.7) /EXubU73
式中: puPYM"
P——天线的发射功率; HXg4
T
G——天线增益; j}devpO
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; G1`H
H&
r——测量点距天线的距离。 YJ[Jo3M@j0
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。 &8^1:CcE
所以有: c{SD=wRt,y
………………………………………(A.8) *wY { ~zh
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。 6?X)'
A.2 近场区场强估算 $!-a)U,w$B
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。 #VA8a=t
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 k.dQ;v}
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: _?IP}} jA:
………………………………………(A.9) .!&S{;Vv?W
式中: G^ 2a<?Di
P ——天线的输入功率; K#LG7faj
r ——场点距天线的距离。
jRv j:H9
b) 口面天线近场区场强估算 VIi/=mO]
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) -UhGacw
式中: M\f1]L|8d
Smax——近场区场强最大值; 1~x=bphS
4PT——馈入天线的净功率; @A-^~LoP.
A——天线的实际几何面积。 *YI>Q@F9
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 =?, dX
A.3 扫描天线功率密度的修正 4GY:N6qe'
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: s=uWBh3J
……………………………………(A.11) q[}[w! to
式中: 96&Y
Sm——运动中天线的功率密度; )/:&i<Q:
——天线旋转衰减因子; vX'@we7Q{
S——固定天线的功率密度。 #{t?[JUn
远场区天线旋转衰减因子为: m#(tBfH[
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) %Ny`d49&
近场区天线旋转衰减因子为: V@(7K0
=L/dφ …………………………………(A.13) <Rl:=(]i~
式中: y8{PAH8S
L ——扫描平面内天线尺寸; '|\et aD
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 B f_oIc
L 4l2xhx
d :LuzKCvBP
天线 iZVMDJ?(Z]
扫描角度φ sc2nLyn$
dφ ]J
t8]w
O>E2G]K]\
MBbycI,
图A.1 近区场的旋转衰减因子 -,;Iob56!
A.4 复合场强 [U]ouh)
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: [Z5Lgg&
r~sx
]=/
…………………………………(A.14) ~ E)[!y
式中: 5!55v
——复合场强; N
F[v/S
、 …… ——单个频率的场强值。 FT1h\K|a
A.5 计量单位的换算 |EJ&s393&
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: 0x}8}
…………………………………(A.15) Y2
&N#~l*
式中: l_lm)'ag
S——功率密度; O?8^I<
——电场强度。 @)8QxI^3[
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: yqF$J"=|
…………………………………(A.16) <ByR!Y
式中: L%8>deE>;D
S——功率密度; PMJe6*(x/
H——磁场强度。 Hp_3BulS<
A.6 三方向测量取和公式 2&E1)
^
…………………………………(A.17) # E'g{.N
式中: @L%9NqE`O
——场强值; yA%(!v5UT
——X方向的场强值; k;p:P ?s5Y
——Y方向的场强值; "
}@QL`
——Z方向的场强值; 0@r rY
D-.XSIEMu