附 录 A VXZYRr3F
(资料性附录) %cDGs^lgA
场强的估算 }>AA[ba"'
A.1 远区场场强估算 fk15O_#3
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: T]Q4=xsv
A.1.1 中波(垂直极化波) %x,HQNRDU
理论公式: bHm/Z Zx
………………………………… (A.1) 1F>8#+B/W
近似公式: %VB4/~ "
…………………………………(A.2) G"3KYBN>
其中 …………………………………(A.3) }9U_4k
…………………………………(A.4) )%p46(]
式中: fup?Mg-
r——被测位置与发射天线中心的距离; 78:x{1nUM[
P——发射机标称功率; 2s,cyCw&
η——天线效率; J"h2"$v,
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; @g`|ob]9
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; +8"8s
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; Iw?f1]
A——地面衰减因子; 9MJ:]F5+
X——数量距离; HD{u#~8{
λ——波长; *C|*{!
ε——大地的介电常数; =n=!s{A:t
σ——大地的导电率。 {=Ji2k0U'
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 CD#U`jf
A.1.2 短波(水平极化波) RWu<
dY#ym
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 jC:D>
公式中的符号意义同前。 =^ Ws/k
…………………………………(A.5) p]~PyzG!
A.1.3 超短波(电视、调频) I)jAdd
…………………………………(A.6) !.iFU+?V
式中: 2YQBw,gG
P——发射机标称功率; c>c4IQ&d
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; 9' H\-
r——测量位置与天线中心的距离; %RwWyzm#\
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 ./DlHS;
A.1.4 微波 afaQb
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) ~z41$~/
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算:
\
%]lsml
………………………………………(A.7) RvU'8Y?>w
式中: pFu!$.Fr
P——天线的发射功率; wUg=jnY
G——天线增益; #U3q
+d+^
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; E)p[^1WC
r——测量点距天线的距离。 0[uOKFgE
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 XdlA)0S)
所以有: lFA-T I&
………………………………………(A.8) Gf~^Xv!T
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 wLfH/J
A.2 近场区场强估算 FSkX95
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。 7;6'=0(
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 Y>2#9LA
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: j,i)
ecZ>
………………………………………(A.9) ofYZ!-V
式中: M3d%$q)<rW
P ——天线的输入功率; G_k_qP^:
r ——场点距天线的距离。 g>b{h
kIXg
b) 口面天线近场区场强估算 @,G\`;Ma
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) }KftVnD?
式中: 80gOh:
Smax——近场区场强最大值; 5lwMc0{/3
4PT——馈入天线的净功率; MQ'
=qR
A——天线的实际几何面积。 64'sJc.
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 11 A$#\,
A.3 扫描天线功率密度的修正 v[DxWs8q
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: k
$# ,^)T
……………………………………(A.11) |@'K]$vZ*
式中: 1:|o7`
Sm——运动中天线的功率密度; LS-_GslE7\
——天线旋转衰减因子; s,|v,,<+
S——固定天线的功率密度。 ).tTDZ
远场区天线旋转衰减因子为: R_:lp\S&
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) cI@'Pr4:FJ
近场区天线旋转衰减因子为: &!+1GI9z
=L/dφ …………………………………(A.13) 5RF*c,cNq
式中: y"_rDj`
L ——扫描平面内天线尺寸; -_
Z
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 9'vf2) "
L 3]&le[.
d {XnBj}C
天线 & TN.6Hm3
扫描角度φ Pn?g
B}l
dφ _?Ly7*UML
Gy'/)}}Z
raMtTL+
图A.1 近区场的旋转衰减因子 9S5C{~P4
A.4 复合场强 [E9_ZdBT
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: |g<l|lqz|
+}f}!h;
…………………………………(A.14) {Bpu-R&T
式中: E6?0/"
——复合场强; PoRP]Q*n
、 …… ——单个频率的场强值。 ABq#I'H#@2
A.5 计量单位的换算 !]8QOn7 =
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: dZCjg0cx
…………………………………(A.15) fz+dOIU3\L
式中: OHH\sA
S——功率密度; :;&3"-
——电场强度。 `mS0]/AV/
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: J(,{ -d-E
…………………………………(A.16) T
>5N$i
式中: Li
EDTXRz
S——功率密度; V$ "]f6
H——磁场强度。 _u#r;h[
A.6 三方向测量取和公式 ?oU5H
…………………………………(A.17) f Q
f5%
式中: R]d934s
——场强值; W: 3fLXk+
——X方向的场强值; Ge*N%=MX8
——Y方向的场强值; )kE1g&
——Z方向的场强值; U;Yw\&R