附 录 A \`\ZTZni
(资料性附录) fn6J*[`
场强的估算 fCobzDy
A.1 远区场场强估算 >q1L2',pK
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:
4J([6<
A.1.1 中波(垂直极化波) h
J#xB6
理论公式: EJ:%}HhA
………………………………… (A.1) K$_0`>[
近似公式: z}ddqZ27G$
…………………………………(A.2) {_Rr 6
其中 …………………………………(A.3) P8)=Kbd
…………………………………(A.4) )vb*Ef
式中: +sUFv)!4
r——被测位置与发射天线中心的距离; o-OHjFfB
P——发射机标称功率; ~`\?"s:
η——天线效率; .1Al<OLL
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; j<@lX^
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; j=aI9p
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; hB>oJC
A——地面衰减因子; @u]rWVy;\[
X——数量距离; FrYqaP
λ——波长; &c:Ad%
z
ε——大地的介电常数; Hx*;jpy(2
σ——大地的导电率。 3.W
@ }
(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\G=PK
A.1.2 短波(水平极化波) Vz)`nmO}5\
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。 Hp|_6hO 2
公式中的符号意义同前。 7:3$Ey
…………………………………(A.5) }'/`2!lY
A.1.3 超短波(电视、调频) ?5cI'
…………………………………(A.6) $UCAhG$
式中: @reeO=
P——发射机标称功率; uYil ?H{kH
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; i35=Y~P-
r——测量位置与天线中心的距离; GF%314Xu
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 i21Gw41p:
A.1.4 微波 H;fxxu`cS
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) tl'9IGlc
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: 3UQ;X**F
………………………………………(A.7) (S`2[.j
式中: R%
,<\d7
P——天线的发射功率; ?zJOh^
G——天线增益; ^e>Wo7r
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; >ap1"n9k
r——测量点距天线的距离。 \7
NpT}dj
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。
'EfR|7m
所以有: j]m|7]
………………………………………(A.8) D\YE^8/
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。 fQ=MJ7l
A.2 近场区场强估算 zn@N'R/
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。 @AYo-gf
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 'XUKN/.
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: Lh-`OmO0>F
………………………………………(A.9) L~^*u_U]
式中: HOp-P8z
P ——天线的输入功率; KZBrE$@%5
r ——场点距天线的距离。 6dEyv99
b) 口面天线近场区场强估算 H2-28XGc
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) Sb:T*N0gS
式中: u.|~$yP.!
Smax——近场区场强最大值; RX2{g^V7
4PT——馈入天线的净功率; ~L+]n0*
A——天线的实际几何面积。 zSjgx_#U
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 9|S` ub'
A.3 扫描天线功率密度的修正 ?4)v`*
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: %>XN%t'6aT
……………………………………(A.11) 8kW /DcLE
式中: }&G]0hCT!
Sm——运动中天线的功率密度; Y~"9L|`f/
——天线旋转衰减因子; 3DoRE2}
S——固定天线的功率密度。 =%h~/,
远场区天线旋转衰减因子为: F
WTx&Ip
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) xtJAMo>g
近场区天线旋转衰减因子为: ]M4NpUM
=L/dφ …………………………………(A.13) Jqg3.2q
式中: La}o(7=s
L ——扫描平面内天线尺寸; <PD|_nZT
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 )Z:m)k>r;
L nO@+s
F
d 2k3 z'RLG
天线 ;xW{Ehq-h
扫描角度φ GI4oQcJ
dφ u<
q)SQ1
W^ClHQ"Iy
g _x\T
+=
图A.1 近区场的旋转衰减因子 7 FIFSt
A.4 复合场强 UNY@w=]<
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: |3|wdzV
67,3i~
…………………………………(A.14) z}mvX.j7
式中: c_[ JjG^?P
——复合场强; 6e&g$R
v
、 …… ——单个频率的场强值。 MXh^dOWR
A.5 计量单位的换算 6
WCmp,*
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: Age-AJ
…………………………………(A.15) 0\QYf0o
式中: 2}GKHC
S——功率密度; 0%#t[usY
——电场强度。 T27:"LVw
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: <r@
bNx@T
…………………………………(A.16) zkuv\kY/ Z
式中: :
17ee
S——功率密度; C+}CU}
H——磁场强度。 Q1]V|S;)X
A.6 三方向测量取和公式 ADuZ}]
…………………………………(A.17) Fmy1nZ
式中: d@_'P`%-
——场强值; W66}\&5
——X方向的场强值; }xpe
——Y方向的场强值; p\4h$."
——Z方向的场强值; WV9[DFU
0TuNA\Ug+