附 录 A (H !iK,R
(资料性附录) *Z_4bR4Q
场强的估算 #xw*;hW<
A.1 远区场场强估算 3}8o 9
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: Rt+ -ud{O
A.1.1 中波(垂直极化波) * /n8T]s
理论公式: #6<1
=I'j
………………………………… (A.1) Wq1 jTIQ
近似公式: 1d<Uwb>
…………………………………(A.2)
lFyDH{!
其中 …………………………………(A.3) sjg`4^!wDD
…………………………………(A.4) D![v{0 er
式中: ,
,{UGe3
r——被测位置与发射天线中心的距离; 5FoZ$I
P——发射机标称功率; {7OHEArv
η——天线效率; S=(O6+U
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; 5*p
zL0,Y
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; E[]5Od5#
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; _s=H|#l
A——地面衰减因子; cQU;PH]
X——数量距离; aixX/se
λ——波长; ;Y?MbD
ε——大地的介电常数; d#g))f;
σ——大地的导电率。 L=r*bq
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。
d~LoHp
A.1.2 短波(水平极化波) xh;V4zK@`
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 1@F-t94I
公式中的符号意义同前。 z0[XI 7KK
…………………………………(A.5) CL=%eSsuD
A.1.3 超短波(电视、调频) u^"
I3u8$
…………………………………(A.6) j9p6rD
式中: s2;~FK#/
P——发射机标称功率; {q-&!l|
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; X?5{2ulrI
r——测量位置与天线中心的距离; -'! J?~
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 Ep7MU&O0iK
A.1.4 微波 wZqYtJ
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) $R9D
L^iD
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: OM86C
………………………………………(A.7) >Bt82ibN
式中: ij"~]I
P——天线的发射功率; f1 ;
G——天线增益; FuhmLm'p
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&M(QX5
r——测量点距天线的距离。 e4z`:%vy
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。 ACszx\[K3
所以有: o! a,r3
………………………………………(A.8) Ji4p6$ .j-
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。 }EK{UM9y
A.2 近场区场强估算 6^`iuC5
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。 N} EKV
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 6o't3Peh
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: i%2u>Ni^
………………………………………(A.9) 9+ 'i(q
z
式中: }b_Ob
P ——天线的输入功率; y`I>|5[`
r ——场点距天线的距离。 )[rVg/m
b) 口面天线近场区场强估算 (r|m&/
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) 8Qv s\TY
式中: R1];P*>%gZ
Smax——近场区场强最大值; c^}y9% 4c
4PT——馈入天线的净功率; ,i:?c
A——天线的实际几何面积。 {npm9w<;
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 P6+ B!pY
A.3 扫描天线功率密度的修正 CG1MT(V7?
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: sN41Bz$q.
……………………………………(A.11) ,`geOJn'
式中: "Zp&7hI
Sm——运动中天线的功率密度; g
p:0 Y
——天线旋转衰减因子; kL8rqv^
S——固定天线的功率密度。 f,G*e367:
远场区天线旋转衰减因子为: h>pu^ `hk
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) M@[W"f
Wq
近场区天线旋转衰减因子为: _vTr?jjfK
=L/dφ …………………………………(A.13) Skr(C5T
式中: m.D8@[y
L ——扫描平面内天线尺寸; bdL= ?KS
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 ;EBKzB
L cZVx4y%kz
d ,5W7a
天线 L-9fo-
扫描角度φ w"{DL
N[Qw
dφ 8KJUC&`
r;{$x
3CD#OCz7&
图A.1 近区场的旋转衰减因子 p3vf7 eqn
A.4 复合场强 X,G<D}
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: lpXGsKH2
- VJx)g
…………………………………(A.14) !dT+c
Zsf
式中: lU doMm
——复合场强; 6FzB-],
、 …… ——单个频率的场强值。 c:m=9>3
A.5 计量单位的换算 0g[ %)C
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: sQ`G'<!
…………………………………(A.15) Dizz ?O
式中: Hk*1Wrs*
S——功率密度; >$'z4TC\T
——电场强度。 d#E&,^@M
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: k7iko{5D
…………………………………(A.16) ,40OCd!
式中: [XY%<P3D
S——功率密度; ?Ujg.xo\
H——磁场强度。 D#LV&4e>.E
A.6 三方向测量取和公式 ]i#p2?BR
…………………………………(A.17) zzZEX
式中: H<Sf0>OA
——场强值; cR3d&/_,U
——X方向的场强值; OL
0YjU@
——Y方向的场强值; w~u{"E$
——Z方向的场强值; Q!P%duO
ARu_S
B