附 录 A Q/ZkW
(资料性附录) ;
dd Q/
场强的估算 B6]<G-
A.1 远区场场强估算 M\oTZ@
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: Ri#H.T<'
A.1.1 中波(垂直极化波) .R5y:O
理论公式: e8}Ezy"^
………………………………… (A.1) Q6
?z_0
近似公式: W2Luz;(U
…………………………………(A.2) [u
M-0t
其中 …………………………………(A.3) V-!"%fO.s
…………………………………(A.4) TeQNFo^_8
式中: U7iuY~L
r——被测位置与发射天线中心的距离; ,FZT~?
P——发射机标称功率; K93p"nHN
η——天线效率; 8FkFM^\1L
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; ~D[?$`x:
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; ,xI%A,
(,;
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; gRJfX%*F
A——地面衰减因子; a
l&(-#1
X——数量距离; E7zm{BX]
λ——波长; /`npQg-
ε——大地的介电常数; i/So6jW
σ——大地的导电率。 m-/j1GZ*
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 fyWO
A.1.2 短波(水平极化波) BV`- =wRC
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 m~ho
E8C$
公式中的符号意义同前。 ~z5R{;Nbz|
…………………………………(A.5) -fI@])$9J
A.1.3 超短波(电视、调频) X+k}2HvNG
…………………………………(A.6) f:B>zp;N
式中: x35cW7R}T_
P——发射机标称功率; )
~6zYJ2
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; R%D'`*+
r——测量位置与天线中心的距离; dsx]/49<
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 D}C,![
A.1.4 微波 `1OgYs
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<l[|Ip
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: G`fC/Le
………………………………………(A.7) JO<wK
式中: VQ5nq'{v
P——天线的发射功率; %ek'~
G——天线增益; G$0c'9d*(
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; BBG3OAyg_
r——测量点距天线的距离。 m'\ 2:mDu0
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 r_e7a6
所以有: (/-hu[:
………………………………………(A.8) hQ6a~?f
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 V7G7&'
A.2 近场区场强估算 rqPFU6
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。 8d*/HF)h
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 dVB~Smsr
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: f7h*Vu`>
………………………………………(A.9) oI)GKA_Ng7
式中: 8]4U`\k4
P ——天线的输入功率; o?1
;<gs
r ——场点距天线的距离。 |#1(Z-}
b) 口面天线近场区场强估算 jM-)BP6f4
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) N]KxAttt
式中: ebPgYxVZR
Smax——近场区场强最大值; '47P|t
4PT——馈入天线的净功率;
Bs?7:kN(
A——天线的实际几何面积。 A,r*%&4~
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 O6IB.
>T
A.3 扫描天线功率密度的修正 Z2im@c67{
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: % QKZT=}
……………………………………(A.11) >#,G}xf
式中: JQ4{` =,b
Sm——运动中天线的功率密度; JaB<EL-9r2
——天线旋转衰减因子; el:9 wq
S——固定天线的功率密度。
Q{B}ef
远场区天线旋转衰减因子为: ~z" =G5|
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) ,
V*%V;
近场区天线旋转衰减因子为: 5/po2V9)
=L/dφ …………………………………(A.13) [s&$l G!
式中: `7
/Y@}n
L ——扫描平面内天线尺寸; x3PD1JUf
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 pv&y91
L +-E~6^>
d 5Ri
6Z#qm
天线 `'V4PUe
扫描角度φ Mi]L]-L
dφ rk)##)
}1>[
Yv:55+ e!|
图A.1 近区场的旋转衰减因子 r2k2%nI-J
A.4 复合场强 6ND`l5
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: ve\X3"p#
:]J Ye*
…………………………………(A.14) }<dRj
式中: /~^rr
f
——复合场强; IEU^#=n
、 …… ——单个频率的场强值。 R+Y4|
A.5 计量单位的换算 T8^5=/
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: K# Jk _"W
…………………………………(A.15) s>^dxF!+
式中: gCxAG
S——功率密度; l&[;rh
——电场强度。 w+N> h;j
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: U4cY_p?
…………………………………(A.16) VZ\B<i
式中: {uHU]6d3qy
S——功率密度; L:z?Zt)|
H——磁场强度。 0X^Ke(/89
A.6 三方向测量取和公式 6,9o>zT%H
…………………………………(A.17) i@4~.iZ8
式中: !tp1:'KG
——场强值; f/V
2f].
——X方向的场强值; AGbhJ=tB
——Y方向的场强值; q=#}
yEG
——Z方向的场强值; S*n@81Z
ZfB"
E