附 录 A YoWXHg!U
(资料性附录) 8O[l[5u&
场强的估算 Z
EvK
A.1 远区场场强估算 8i)9ho<
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: FW{K[km^P
A.1.1 中波(垂直极化波) %OP|%^2
理论公式: j-ob7(v)*]
………………………………… (A.1) Np/vPaAk
近似公式: L$y~\1-
…………………………………(A.2) "/ Gw`^t
其中 …………………………………(A.3) _'*(-K5&
…………………………………(A.4) +[4y)y`
式中: @#;*e] 1a
r——被测位置与发射天线中心的距离; mc{W\
H
P——发射机标称功率; ;<"V},
C
η——天线效率; 'pB?
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; c c/nzB
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; QS1lg
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; [jrfh>v
A——地面衰减因子; qVH.I6)
X——数量距离; #zBqj;p
λ——波长; F/3L^k]
ε——大地的介电常数; (@;^uVJP
σ——大地的导电率。 16 \)C/*
(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。 ,t:P
A.1.2 短波(水平极化波) Hi*|f!,H?
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。 C[d1
n#@r
公式中的符号意义同前。 ow
b+,Gk(
…………………………………(A.5) WNKg>$M
A.1.3 超短波(电视、调频) 5(E&jKn&
…………………………………(A.6) N
Z,} v3
式中: b#R$P]dr=
P——发射机标称功率; 1LAd5X
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; t1yOAbI
r——测量位置与天线中心的距离; RDjw|V
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 =1'WZp}D5
A.1.4 微波 q/d?cLgl
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) y`
'#gH
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: NL;sn"
………………………………………(A.7) z%iPk'^
式中: NffKK:HvBB
P——天线的发射功率; 3la `S$c
G——天线增益; c2fSpvz
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; wu`+KUx
r——测量点距天线的距离。 m g@Ol"2
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 b{{ H@LTW
所以有: *+2_!=4V
………………………………………(A.8) a1/+C$
oB
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。 <>Dw8?O
A.2 近场区场强估算 'mTY56Yq
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。 n;$u%2 t2
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 '}B"071)<
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: r<Cr)%z!
………………………………………(A.9) 4
z26a
式中: +R HiX!PG
P ——天线的输入功率; F]r'j
ZL
r ——场点距天线的距离。 75R#gQ]EV
b) 口面天线近场区场强估算 96QY0
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) ?Tu=-ppw
式中: _~ei1
G.R
Smax——近场区场强最大值; sPeTW*HeR
4PT——馈入天线的净功率; XMT@<'fI
A——天线的实际几何面积。 o$Nhx_F
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 W*CRxGyZCl
A.3 扫描天线功率密度的修正 J'7;+.s(
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: Zf<T`'_d
……………………………………(A.11) "VSx?74q
式中: 0)~c)B:5
Sm——运动中天线的功率密度; s@7h oU-+
——天线旋转衰减因子; 2;
s[ m3
S——固定天线的功率密度。 C58o="L3S
远场区天线旋转衰减因子为: 5;p|iT
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) ha=2isq
近场区天线旋转衰减因子为: <!UnH6J.b
=L/dφ …………………………………(A.13) ) 5$?e
式中: |Rkw/5
L ——扫描平面内天线尺寸; { AYW
C6Y
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 ~&qv[XS
L >c<xy>N
d at@tS>D
v
天线
FjtS
扫描角度φ c!7WRHJE_a
dφ R5^6Kwu
[R%*C9Y d
m[3c,Axl7
图A.1 近区场的旋转衰减因子 TaHcvjhR
A.4 复合场强 8zj&e8&v
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: @_-,
Q5
C`kqsK
…………………………………(A.14) ~Hub\kn
式中: n9={D
——复合场强; eUB!sR%
、 …… ——单个频率的场强值。 `H
$XO{w
A.5 计量单位的换算 SF,:jpt`Z+
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: Er~KX3vF
…………………………………(A.15) xp95KxHHo
式中: {fHor
S——功率密度; !0Nf`iCQ(
——电场强度。 f*Q9u >1p
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: a4~
B
…………………………………(A.16) ROQ]sQpk
式中: t7x<=rW7u
S——功率密度;
H(76sE
H——磁场强度。 [ R+M .5
A.6 三方向测量取和公式 1aRTvaGo
…………………………………(A.17) 1#_pj
eG
式中: fTy:Re
——场强值; b,~pwbHf
——X方向的场强值; Bx|W#:3e
——Y方向的场强值; 67Pmnad
——Z方向的场强值; ANw1P{9*
{q8|/{;