附 录 A piuM#+Y\'S
(资料性附录) 26 1? 8&c
场强的估算 '|), ?
A.1 远区场场强估算 ?~.:C'
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: A"s?;hv\fS
A.1.1 中波(垂直极化波) ~gOZ\jm}
理论公式: c#1kg@q@
………………………………… (A.1) v^F00@2I
近似公式: p5w9X+G%
…………………………………(A.2) m,6
2'
其中 …………………………………(A.3) GO@<?>K
…………………………………(A.4) GM1.pVb
式中: j!oX\Y-: &
r——被测位置与发射天线中心的距离; YWD gRb
P——发射机标称功率; m_Z(osoE#W
η——天线效率; X&5N89
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; ,`!lZ|
U
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; F$|:'#KN
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; >SziRm>Y7
A——地面衰减因子; \-{$IC-L
X——数量距离; E4Ez)IaKyi
λ——波长; KLVYWZib
ε——大地的介电常数; TgDT
σ——大地的导电率。 iQG]v[$
(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。 !TY0;is
A.1.2 短波(水平极化波) 1=sL[I 7<
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。 YPq:z"`-y4
公式中的符号意义同前。 |wQ3+WN|
…………………………………(A.5) y:$qX*+9e
A.1.3 超短波(电视、调频)
t]]Ig
…………………………………(A.6) tQUKw@@Q
式中: D8PC;@m
P——发射机标称功率; KU0Ad);e
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; eLXL5&}`fh
r——测量位置与天线中心的距离; hgE:2@
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 T3"'`
Sd9;
A.1.4 微波 /0|1xHs
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) O&;d8 2IA{
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: /k RCCs8t}
………………………………………(A.7) [P ;fv
式中: s?->2gxhx
P——天线的发射功率; gae=+@z
G——天线增益; {r|RH"|?Z(
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; F9%+7Op^
r——测量点距天线的距离。 Xppb|$qp4H
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。 W7_m,{q
所以有: 3c wBPqH
………………………………………(A.8) P(Zj}tGN
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&f/f
A.2 近场区场强估算 }-XZ1qr
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。 .Z"`:4O
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 .;ofRx<
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: qR?}i,_
………………………………………(A.9) U,6sR
式中: P7bb2"_9
P ——天线的输入功率;
^P]5@d v
r ——场点距天线的距离。 Yh@2m9
b) 口面天线近场区场强估算 3k(tv U+eC
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) *vIP\NL?H
式中: U@n5:d=
Smax——近场区场强最大值; WwtVuc|
4PT——馈入天线的净功率; _FcTY5."S
A——天线的实际几何面积。 N'aq4okoL
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 d]^m^
A.3 扫描天线功率密度的修正 g.%} +5
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: j;z7T;!i
……………………………………(A.11) ^ACrWk~UY
式中: M
l@F
Sm——运动中天线的功率密度; Qy[S~D_
——天线旋转衰减因子; Sf.OBU1rs
S——固定天线的功率密度。 YX)Rs
Vf
远场区天线旋转衰减因子为: K\8zhY
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) kTI5CoXzq
近场区天线旋转衰减因子为: nTwJR
=L/dφ …………………………………(A.13) $M!iQ"bb
式中: N!wuBRWR
L ——扫描平面内天线尺寸; 'kY/=*=Q
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 ,c?(
|tF
L hAc|a9 o
d 4pQf*l8e
天线 ^ +@OiL>&i
扫描角度φ K*b* ]hf{
dφ
k0ai#3iJ
yFb"
2
|o9`h 9i
图A.1 近区场的旋转衰减因子 X;UEq]kcmn
A.4 复合场强 D|m3.s
i
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: 8]b;l; W5
vazA@|^
8
…………………………………(A.14) qGMU>J.;c
式中: ty"L&$bf
——复合场强; ]cS(2hP7
、 …… ——单个频率的场强值。 F!u)8>s+z{
A.5 计量单位的换算 #\^=3A|b
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: `5wiXsNjLY
…………………………………(A.15) AA=rjB9
式中: '/ Hoq
S——功率密度; G<<;a
——电场强度。
8J$1N*J|
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: %5KK#w
"
…………………………………(A.16) d
JnKa]X
式中: ;^0ok'P\~9
S——功率密度; !]A/ID0K
H——磁场强度。 qk3~]</
A.6 三方向测量取和公式 z2,NWmP|w
…………………………………(A.17) 1pDU}rPJ
.
式中: _4SZ9yu
——场强值; d#bg(y\G|
——X方向的场强值; +N+117m
——Y方向的场强值; S["r
@<
——Z方向的场强值; %_p]6doF
z4(\yx