附 录 A UL%a^' hR
(资料性附录) *1_Ef).
场强的估算 @" umY-1f
A.1 远区场场强估算 U.$Th_
为了估算辐射体对环境的影响,对于典型的中波、短波、超短波发射台站的发射天线在环境中辐射场强按(A.1)式至(A.6)计算。对正方形、圆口面微波天线在环境中辐射场功率密度按(A.7)式计算: Z^_zcH'
A.1.1 中波(垂直极化波) 44YKS>Cq
理论公式: SdnO#J}{
………………………………… (A.1) 0O]v|
近似公式: 42}8es.aa
…………………………………(A.2) 6mIK[Qnp
其中 …………………………………(A.3) jPZpJ:
…………………………………(A.4) ),xD5~_=q
式中: @^ m0>H
r——被测位置与发射天线中心的距离; +#< Z/
P——发射机标称功率; z%lJWvaA7
η——天线效率; Z`ww[Tbv~
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; x#R6Ez7
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; {I?)ODx7qC
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; U)aftH
*Pk
A——地面衰减因子; iy]?j$B$
X——数量距离; -R\dg S3
λ——波长; #5
'&
|<
ε——大地的介电常数; VRD^> Gi
σ——大地的导电率。 u3pFH(
(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。 \/V#,O
A.1.2 短波(水平极化波) zZ<*
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。 Z|ZB6gP>h1
公式中的符号意义同前。 *yjnC
…………………………………(A.5) !=a]Awr\
A.1.3 超短波(电视、调频) _5x]BH6f
…………………………………(A.6) 9
Qa_3+.B
式中: VYO1qj
P——发射机标称功率; u|.7w2
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; $&KkZ
r——测量位置与天线中心的距离; =6Gn?
/{
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 $60`Hh 4/
A.1.4 微波 ;z N1Qb
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) oM
Z94,3
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: 0\B{~1(^
………………………………………(A.7) 5$cjCjY
式中: Ot:}Ncq^\O
P——天线的发射功率; |g!d[ct]
G——天线增益; Vp|?R65S*
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; v}d)uPl};
r——测量点距天线的距离。 &vn2u bauS
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。 5r~jo7
所以有: ()O&O+R|)
………………………………………(A.8)
$j<KXR
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 gkA_<,38
A.2 近场区场强估算 ~QxW^DGa7]
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。 JTm'fo[
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 jnTTj l
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: QeuM',6R
………………………………………(A.9) .SER,],P
式中: fi%i
2Wy
P ——天线的输入功率; 1PUZB`"3
r ——场点距天线的距离。 -D'XxOI
b) 口面天线近场区场强估算 f(~N+2}
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) |l+5E
式中: >Bf3X&uS
Smax——近场区场强最大值; oeZuvPCl
4PT——馈入天线的净功率; %'2.9dB
A——天线的实际几何面积。 .O5V;&,
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 WGUw`sc\
A.3 扫描天线功率密度的修正 >$L7J=Em
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: :;]9,n
……………………………………(A.11) _avf%OS
式中: 5}ftiy[Yc
Sm——运动中天线的功率密度; 86Q3d%;-yo
——天线旋转衰减因子; x0(bM g>7
S——固定天线的功率密度。 ka\{?:r,8
远场区天线旋转衰减因子为: :e;6oC*"q
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) I@/
G#3Zr
近场区天线旋转衰减因子为: 1Ng.Ukb
=L/dφ …………………………………(A.13) 7`;sX?R
式中: "j,vlG
L ——扫描平面内天线尺寸; =N\; ?eF(
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 4i)5=H
L '%[
Y
d HC6U_d1-6
天线 ^py=]
7[I
扫描角度φ aM;SE9/U
dφ %0C [v7\
NknS:r&2
[StnKQ?"wz
图A.1 近区场的旋转衰减因子 {k_\1t(/
A.4 复合场强 [:cD
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: U+x^!
{[/
1 #,4P1"
…………………………………(A.14) L?d?O
式中: c#{lXS^
——复合场强; Za{O9Qc?D|
、 …… ——单个频率的场强值。 H%vfRl3rB
A.5 计量单位的换算 cj>UxU][eS
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: A,<5W }
…………………………………(A.15) );d 07\V
式中: 3)EJws!
S——功率密度; 8j#S+=l>
——电场强度。 6^LXctW.
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: I2$DlEke
…………………………………(A.16) g D6S%O
式中: UF!qp
S——功率密度; GB|>eZLv<
H——磁场强度。 'r]6 GC8Z$
A.6 三方向测量取和公式 _gqqPny4$
…………………………………(A.17) (2#Xa,pb
式中: I:TbZ*vi~
——场强值; /(JG\Ut
——X方向的场强值; Ljm`KE\Q;t
——Y方向的场强值; GfELL`yz
——Z方向的场强值; IQO|)53)
)ovAG O