附 录 A Vc2`b3"Br
(资料性附录) *or(1DXP8
场强的估算 68
sB)R
A.1 远区场场强估算 Z7#+pPt!
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"h&`Cvt
A.1.1 中波(垂直极化波) s>en
理论公式: B6"0OIDY"
………………………………… (A.1) \8
":]EU
近似公式: Nl/dX-I
…………………………………(A.2) C}X\|J
其中 …………………………………(A.3) cR{#V1Z
…………………………………(A.4)
z{6Z
11|
式中: =v\.h=~~
r——被测位置与发射天线中心的距离; fOHxtHM
P——发射机标称功率; Lr+$_ t}r
η——天线效率; }qUX=s
GG
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; vX>)je5#
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; 'R)Tn!6
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; yu|>t4#GT
A——地面衰减因子; ^Pf WG*
X——数量距离; <v2;p}A
λ——波长; ("@!>|H
ε——大地的介电常数; #mT"gs
σ——大地的导电率。 x;S @bY
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 0K+ne0I
A.1.2 短波(水平极化波) 4*L_)z&4;
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 I]575\bA
公式中的符号意义同前。 wJ]d&::@h
…………………………………(A.5) 45e~6",
A.1.3 超短波(电视、调频) uH]OEz\H'
…………………………………(A.6) uZ5p#
M_
式中:
2iOV/=+
P——发射机标称功率; ^#$n~]s
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; zdYjF|
r——测量位置与天线中心的距离; t!XwW$@
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。
| (93gJ
A.1.4 微波 "[J^YKoF
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) f8~_E
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: b;n[mk
………………………………………(A.7) ";F'~}bDA
式中: l**X^+=$
P——天线的发射功率; 5+vaE
2v
G——天线增益; f#;> g
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; eFgA 8kY)
r——测量点距天线的距离。 R&&4y 7
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。 ]kSG R
所以有: /:
"1Z]@
………………………………………(A.8) X'srL 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。 9*gZ-#
A.2 近场区场强估算 kP:!/g
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。 Y2AJ+
|
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 ^8WRqQdx
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: V[LglPt
………………………………………(A.9) Txu/{M,
式中: M`_0C38
P ——天线的输入功率; >4TO=i
r ——场点距天线的距离。 Mx}gN:Wt
b) 口面天线近场区场强估算 &oNAv-m^GD
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) c<~H(k'+c
式中: &]Tmxh(
Smax——近场区场强最大值; kh<2BOV
4PT——馈入天线的净功率; gGYKEq{j(
A——天线的实际几何面积。 42{~Lhxt
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 ceA9){
A.3 扫描天线功率密度的修正 z?zL9 7H
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: f$( e\++
……………………………………(A.11) x-c"%Z|
式中: MD]>g>
Sm——运动中天线的功率密度; =Qq+4F)MD
——天线旋转衰减因子; ,Q B<7a+I
S——固定天线的功率密度。 49P4b<1
远场区天线旋转衰减因子为: e!`i3KYn"
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) Cw%{G'O
近场区天线旋转衰减因子为: "b[5]Y{
U
=L/dφ …………………………………(A.13) d _
e WcI
式中:
OSJ$d
L ——扫描平面内天线尺寸; ~
1 pr~
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 ]k(]qZ
L P4?glh q#
d hcc/=_hA
天线 r/sNrB1U"y
扫描角度φ &{RDM~
dφ uMv1O{
eq" ]%s
Mlq.?-QgIL
图A.1 近区场的旋转衰减因子 to\Ni~a&
A.4 复合场强 ?}7p"3j'z
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: 875od
&/b~k3{M_
…………………………………(A.14) Jo}eeJ;k
式中: wAd9
——复合场强; y?:.;%!E
、 …… ——单个频率的场强值。 Z/K{A`
A.5 计量单位的换算 E P+J
N
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: >*n0n!vF
…………………………………(A.15) ]tDDq=+v
式中: qv"$Bd:]r
S——功率密度; [mHdG2X
——电场强度。 ;'Nd~:-]
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: 9M9?%N:ra
…………………………………(A.16) ym6K!i]q4
式中: V/;B3t~f
S——功率密度; Jq^T1_iqn
H——磁场强度。 }#E[vRf
A.6 三方向测量取和公式 (@}!0[[^
…………………………………(A.17) (Clkv
式中: zNuJj L
——场强值; 1&o|TT/
——X方向的场强值; |id
<=Xf
——Y方向的场强值; Ji 0
tQV
——Z方向的场强值; g
SAt@2*U2
R n*
L