附 录 A j5bp
)U
(资料性附录) h0;R*c
场强的估算 I9O%/^5^[w
A.1 远区场场强估算 $`6Q\=*R/
为了估算辐射体对环境的影响,对于典型的中波、短波、超短波发射台站的发射天线在环境中辐射场强按(A.1)式至(A.6)计算。对正方形、圆口面微波天线在环境中辐射场功率密度按(A.7)式计算: 91ndr@*|
A.1.1 中波(垂直极化波) GVld]ioycG
理论公式: vhKHiw9L
………………………………… (A.1) >h{)7Hv
近似公式: yGvBQ2kY
b
…………………………………(A.2) ,j
e
其中 …………………………………(A.3) p&k%d, *
…………………………………(A.4) e>g>)!F
式中: ErxvGB(2
r——被测位置与发射天线中心的距离; @Io@1[k j
P——发射机标称功率;
=B0AG9Fz
η——天线效率; KpC!C9
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; U3~rtc*
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; %>Mcme>(W
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; ujS C
A——地面衰减因子; HutQx
X——数量距离; l'7'G$v
λ——波长; m=rMx]k
ε——大地的介电常数; /sr.MT
σ——大地的导电率。 o:`^1
(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。 >Se-5QtLcf
A.1.2 短波(水平极化波) IV~5Y{(l
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。 Q-J} :U
公式中的符号意义同前。 9<.8mW^68
…………………………………(A.5) LI>Bl
A.1.3 超短波(电视、调频) 'p)DJUwt
…………………………………(A.6) BwAmNW&i
式中: /#j)GlNp:
P——发射机标称功率; $`P]%I}
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; iFZ.a.NDc
r——测量位置与天线中心的距离; goND S5}
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 AmJ
dZs|/
A.1.4 微波 ;zd.KaS
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) qRz /$|.
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: ?!.J0q
………………………………………(A.7) NC iBn>=:
式中: .
g- HB'
P——天线的发射功率; U
l3xeu
G——天线增益; ; P$ _:-C
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; C0/G1\
r——测量点距天线的距离。 3{$ >-d
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。 keStK8
所以有: "xn,'`a
………………………………………(A.8) F&B E+b/#
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。 O@w_"TJP/z
A.2 近场区场强估算 t<RPDQ>
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。 Wg<o%6`
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 4 /v[.5
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: >%slzr
………………………………………(A.9) G>jC+0nkry
式中: cIK4sOTJ&
P ——天线的输入功率; (]10Z8"fJ
r ——场点距天线的距离。 CkNh3'<wg
b) 口面天线近场区场强估算 q-,`\
TS
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10)
:"b :uQ
式中: $ub0$S/Hu
Smax——近场区场强最大值; h`( VMf'#
4PT——馈入天线的净功率; kpNp}b8']
A——天线的实际几何面积。 I7#JT?\}
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 h-SKw=n
A.3 扫描天线功率密度的修正 <Z\{ijfvD
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: <P@O{Xi+K
……………………………………(A.11) 5w+&plIJ
式中: :uC9 #H"b
Sm——运动中天线的功率密度; -(ST
——天线旋转衰减因子; UnEgsfN
S——固定天线的功率密度。 M-q5Jfm
远场区天线旋转衰减因子为: U3 UA
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) ta
PqRsvu
近场区天线旋转衰减因子为: 2~B5?(g
=L/dφ …………………………………(A.13) 3"k n5)x
式中: ;d]vAj
L ——扫描平面内天线尺寸; 9>`d
B
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 &F Yv4J
L ~C3Ada@4
d ?|!m
天线 ^),t=!;p
扫描角度φ :C,}DyZy
dφ RUVrX`u*(
HNlW.y"
Re'3 bs:+
图A.1 近区场的旋转衰减因子 Z,M2vRj"qT
A.4 复合场强 a( N;|<
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: 2=1qmQE
,6"[vb#*3
…………………………………(A.14) QA)W( 1
式中: BuxU
+
——复合场强; ,Z7Ky*<j
、 …… ——单个频率的场强值。 q~*|Wd'&
A.5 计量单位的换算 f2v~: u
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: k
,r*xt
…………………………………(A.15) +8GxX$
式中: NL!xkcXO
S——功率密度; #sbW^Q'I
——电场强度。 kY'C'9p
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: oB
'5'
:
…………………………………(A.16) A$;*O)
式中: `
H^
H#W
S——功率密度; t!>0^['g4
H——磁场强度。 " ;\EU4R
A.6 三方向测量取和公式 *
$mb~k^R
…………………………………(A.17) @Qqf4h
式中: %@C$xM"
——场强值; ZalL}?E
?
——X方向的场强值; `_J>R
——Y方向的场强值; 7?
="{;
——Z方向的场强值; XKT[8o<L
OoZv\"}!_