附 录 A +\
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(资料性附录) fr6fj
场强的估算 4!no~ $b
A.1 远区场场强估算 ( ^Nz9{
为了估算辐射体对环境的影响,对于典型的中波、短波、超短波发射台站的发射天线在环境中辐射场强按(A.1)式至(A.6)计算。对正方形、圆口面微波天线在环境中辐射场功率密度按(A.7)式计算: W.KDVE$}f
A.1.1 中波(垂直极化波) 'I6i,+D/q
理论公式: -gX1-,dE
………………………………… (A.1) -X2Buz8
近似公式: 56kI
5:
…………………………………(A.2) ope^~+c~\
其中 …………………………………(A.3) YO}<Ytx
…………………………………(A.4) \xw5JGm
式中: *_\_'@1|J)
r——被测位置与发射天线中心的距离; 1f=gYzuO)
P——发射机标称功率; LsU9 .
η——天线效率; ^v7gIC
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; R.yvjPwJ
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; J)p
l|I
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; V1B5w_^>h'
A——地面衰减因子; &\*(Q*2N
X——数量距离; c(s.5p ^
λ——波长; ]>Es4 s
ε——大地的介电常数; amY!qg0P*
σ——大地的导电率。 Z4
=GMXj
(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。 ]Er$*7f
A.1.2 短波(水平极化波) Vs!Nmv`
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 4@ai6,<
公式中的符号意义同前。 ]~3V}z,T*
…………………………………(A.5) 6qnzBA7
A.1.3 超短波(电视、调频) 0flRh)[J
…………………………………(A.6) 20Wg=p9L
式中: YNi.SXH
P——发射机标称功率; +52{-a,>
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; W7nw6;7=
r——测量位置与天线中心的距离; bOY |H~
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 3(80:@|
A.1.4 微波 ncT&Gr
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) fe_5LC"
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: }Jj}%XxKs
………………………………………(A.7) Pa:|_IXA
式中: am6L8N
P——天线的发射功率; ]3Sp W{=^(
G——天线增益; +9sQZB# (
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; G$('-3@i`w
r——测量点距天线的距离。 `C'H.g\>2Q
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。 &s>Jb?_5Mx
所以有: YKK*ER0
………………………………………(A.8) deh*Ib:(S
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。 jT;;/Fd3/
A.2 近场区场强估算 9_h[bBx-'Q
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。 sU^1wB
Rj
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 9H1rO8k
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: DzRFMYBR
………………………………………(A.9) 9%obq/Lb
式中: '$+ogBS
P ——天线的输入功率; A^S gI-y|
r ——场点距天线的距离。 )fAUum
b) 口面天线近场区场强估算 e&>2
n
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) L-&\\{X
式中: hgE71H\s
Smax——近场区场强最大值; 2st3
4PT——馈入天线的净功率; 0PCGDLk8
A——天线的实际几何面积。 a,o*=r
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 ,`sv1xwd
A.3 扫描天线功率密度的修正 HK%7g
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: 4mbBmQV$#
……………………………………(A.11) vw@S>GlGg
式中: c[s4EUG
Sm——运动中天线的功率密度; U%/+B]6jP
——天线旋转衰减因子; 23jwAsSo
S——固定天线的功率密度。 ,tRj4mx
远场区天线旋转衰减因子为: KG{St{uJ
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) nT)vNWT=
近场区天线旋转衰减因子为: {7pli{`
=L/dφ …………………………………(A.13) "^iYLQOC
式中: E<*xx#p
L ——扫描平面内天线尺寸; _Bj":rzY
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 pmYHUj
#
L eJ81-!)
d 9-m=*|p
天线 7 Fsay+a
扫描角度φ ={Qi0Pvt
dφ Wh{tZ~c
Rbv;?'O$L
seeBS/%
图A.1 近区场的旋转衰减因子 FHI ;)wn=
A.4 复合场强 Pj%|\kbNs
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示:
x]ot 2
>b4eL59
…………………………………(A.14) XU7qd:|
式中: u\JNr}bL
——复合场强; =_u4=4
、 …… ——单个频率的场强值。 <Q?F?.^
e
A.5 计量单位的换算 5/Uy{Xt
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: tIgN$BHR>
…………………………………(A.15) VP]% Hni]
式中: PwLZkr@4^
S——功率密度; c!9nnTap
——电场强度。 CeC6hGR5
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: @<&m|qtMsz
…………………………………(A.16) "#\;H$+
式中: Y0-n\|
S——功率密度; ?.;c$'
H——磁场强度。 Q$Q([Au
A.6 三方向测量取和公式 <GaS36ZW
…………………………………(A.17) >I&5j/&}+
式中: v^ VitLC
——场强值;
B,epzI
——X方向的场强值; SKsKPqz
——Y方向的场强值; A{D];pE`
——Z方向的场强值; ?+}_1x`
O[JL+g4