附 录 A =)N6R
(资料性附录) +
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场强的估算 k)8*d{ *
A.1 远区场场强估算 U^DR'X=
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: d>r ]xXB6
A.1.1 中波(垂直极化波) 8vfC
理论公式: 2n#H%&^?a
………………………………… (A.1) rTJ;s
近似公式: NpbZt;%t
…………………………………(A.2) %;Z_`W
其中 …………………………………(A.3) ;rnhv:Iw
…………………………………(A.4) Kv#Q$$)r
式中: "1p,
r&}
r——被测位置与发射天线中心的距离; :01B)~^
P——发射机标称功率; bcAk$tA2
η——天线效率; 5)->.* G*
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; =t|,6Vp
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; &F*eo`o}6
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; &,\my-4c>
A——地面衰减因子; "DX2Mu=
X——数量距离; V~$?]Z %_
λ——波长; D23 c/8K
ε——大地的介电常数; EbJc%%c
σ——大地的导电率。 ^bLFY9hSC
(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。 O]oH}#5b
A.1.2 短波(水平极化波) &@w
0c>
Y
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。 WfYG#!}x
公式中的符号意义同前。 vz&88jt
…………………………………(A.5) f*Os~@K
A.1.3 超短波(电视、调频) bKEiS8x
…………………………………(A.6) )^
P Wr^
式中: RNt9Qdr4y
P——发射机标称功率; Xv+,Z<>iQ
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; o/&
IT(v
r——测量位置与天线中心的距离; 5<P6PHdY
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 oVW>PEgB-
A.1.4 微波 uQ7lC~
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) ZZi|0dG4;
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: <j3|Mh_(I
………………………………………(A.7) ^]Z@H/]H
式中: :zNNtv iA
P——天线的发射功率; }0iHf'~DH*
G——天线增益; #%w)w R3
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; %0Qq~J@Lu
r——测量点距天线的距离。 s+z 5"3'n
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。 lxr;AJ(
所以有: *2rc Y
………………………………………(A.8) upX@8WxR
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。 Bf6i{`!G
A.2 近场区场强估算 UEhFId
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。 yz5! >|EB
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 y7%SHYC p[
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: 1iNMgA
………………………………………(A.9) jA[Ir3
式中: u6Wan*I?
P ——天线的输入功率; C'R6mz% Q?
r ——场点距天线的距离。 9+xO2n
b) 口面天线近场区场强估算 VaGQre
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) R/*"N'nH-%
式中: 4y?n62N8$
Smax——近场区场强最大值; nk7>iK!i
4PT——馈入天线的净功率; |WEl5 bNc3
A——天线的实际几何面积。 C"B'Dj
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 c5b}q@nH
A.3 扫描天线功率密度的修正 H{,1-&>|
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: P=KhR&gwV~
……………………………………(A.11) _q4O2Fx0
式中: V,0$mBYa
Sm——运动中天线的功率密度; .UQ|k,,t
——天线旋转衰减因子; {*TB }Xsr,
S——固定天线的功率密度。 + xO3<u
远场区天线旋转衰减因子为: 3nc\6v%
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) ".$kOH_:
近场区天线旋转衰减因子为: @KU;'th
=L/dφ …………………………………(A.13) '@ Y
@Fs
式中: h]t v+\0
L ——扫描平面内天线尺寸; M!Ao!D[
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 h8 N|m0W
L k?&GL!?
d sL~4~178
天线 W}TP(~x'N
扫描角度φ p|A ?F0
dφ E] /2u3p
y-nv#Ejr
U!r8}@
图A.1 近区场的旋转衰减因子 Q;y5E`G
A.4 复合场强 Z+y'w#MZL
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: x
cAs}y}
*6AV^^
…………………………………(A.14) :FS5BT$=
式中: ;k `51
=Wi
——复合场强; grgs r_)[
、 …… ——单个频率的场强值。 dFw+
nGN
A.5 计量单位的换算 ZwsQ}5
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: =l/Dc=[
…………………………………(A.15) &2XH.$Q
式中: v"yu7tZ3N
S——功率密度; t{iRCj
——电场强度。 "*<vE7
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: [06m{QJ)1
…………………………………(A.16) yOEy3d
=*
式中: M| Gl&
S——功率密度; bR"4:b>K
H——磁场强度。 Q`8-|(ngw
A.6 三方向测量取和公式 v]on0Pi!
…………………………………(A.17) l#v52
式中: H[?S*/n,<
——场强值; W"@'}y
——X方向的场强值; P^F3,'N
——Y方向的场强值; [!;sp~
——Z方向的场强值; ef7 U7
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