附 录 A B6"0OIDY"
(资料性附录) "zc l|@
场强的估算 g\U-VZ6;p
A.1 远区场场强估算 _&x%^&{
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: ;j7#7MN2_E
A.1.1 中波(垂直极化波) mR~&)QBP.
理论公式:
%C0Dw\A*:
………………………………… (A.1) *I+Q~4
近似公式: edD)TpmE,
…………………………………(A.2) @d_M@\r=j
其中 …………………………………(A.3) #z(]xI)"
…………………………………(A.4) {_}I!`opr$
式中: z{543~Og59
r——被测位置与发射天线中心的距离; FwK]$4*
P——发射机标称功率; "7
yD0T)2
η——天线效率; eE Kf|I
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; IBGrt^$M
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; pCDmXB
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; RCrCs
A——地面衰减因子; ZcsZ$qt^
X——数量距离; s~>}a
λ——波长; =|=(l)8
ε——大地的介电常数; NbobliC=
σ——大地的导电率。 x2EUr,7
(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。 >?b!QU*a
A.1.2 短波(水平极化波) K'bP@y_cq
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。 :/#rZPPF
公式中的符号意义同前。 4Ig;3 ^%71
…………………………………(A.5) yevPHN"M
A.1.3 超短波(电视、调频) +0&/g&a\R
…………………………………(A.6)
2iOV/=+
式中: uD'6mk*
P——发射机标称功率; 53D]3
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; L#J1b!D&<6
r——测量位置与天线中心的距离; -~1~I
e2
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 JI}'dU>*U:
A.1.4 微波 =euni}7a
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) 0;k# *#w
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: #a6iuO0I
………………………………………(A.7) v+XJ*N[W
式中: aOp\
91
P——天线的发射功率; Cye.gsCT
G——天线增益; &ncvGDGi
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; A
"]YM'.
r——测量点距天线的距离。 s<Ziegmw|g
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。 ;uJMG
所以有: *wearCPeJ
………………………………………(A.8) e+WNk
2
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。 *@5 @,=d
A.2 近场区场强估算 ?9/G[[(
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。 I9Xuok!0>=
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 RZLq]8pM
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: o-5TC
………………………………………(A.9) [y(MCf19
式中: _6Sp QW
P ——天线的输入功率; ^#pEPVkY
r ——场点距天线的距离。 E GU2fA7x
b) 口面天线近场区场强估算 $Sq:q0
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) {7[Ox<Ho
式中: >4TO=i
Smax——近场区场强最大值; U^PgG|0N
4PT——馈入天线的净功率; F?0Ykjh3
A——天线的实际几何面积。 F9^S"qv$
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 8*X4\3:*N
A.3 扫描天线功率密度的修正 ~%oR[B7=|
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: UKGPtKE<
……………………………………(A.11) ?6!LL5a.
式中: ceA9){
Sm——运动中天线的功率密度; YSMAd-Ef-
——天线旋转衰减因子; !-bB559Nv
S——固定天线的功率密度。 iU-j"&L5
远场区天线旋转衰减因子为: :UdF
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) ~[: 2I
近场区天线旋转衰减因子为: Xj*Wu_
=L/dφ …………………………………(A.13) 'qi}|I
式中: zDp 2g)
L ——扫描平面内天线尺寸; =41xkAMnk
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 `/g
UV
L c,22*.V/
d "b[5]Y{
U
天线 67TwPvh
扫描角度φ _wcNgFx
dφ 8fb'yjIC
yVc(`,tZ(
/=h` L,
图A.1 近区场的旋转衰减因子 P4?glh q#
A.4 复合场强 eQ"E
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: t
Pf40`@
:LTN!jj
…………………………………(A.14) ccnK#fn v
式中: \1`O_DF~o
——复合场强; V:2
7)]q
、 …… ——单个频率的场强值。 I|J/F}@p
A.5 计量单位的换算 BD-AI
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: ~4"dweu?
…………………………………(A.15) 4~=l}H>&
式中: V+~Nalm O
S——功率密度; WKU=.sY
——电场强度。 b[7]F
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: 6^Sa;
…………………………………(A.16) 4fzZ;2sl}
式中: 8Eq7Sa
S——功率密度; 2"5v[,$1H
H——磁场强度。 3,=6@U
A.6 三方向测量取和公式 4&f3%eTi
…………………………………(A.17) eY\
yE"3
式中: EZj9wd"u
——场强值; _? OG1t!
——X方向的场强值; o lxByzTh>
——Y方向的场强值; 2Gdd*=4z
——Z方向的场强值; P2*<GjV`S/
ukY"+&