附 录 A #:_qo
(资料性附录) U+F?b\
场强的估算 {O9CYP:
A.1 远区场场强估算 Mo\LFxx>4{
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: 5@ecZ2`)+h
A.1.1 中波(垂直极化波) ||a
5)D
理论公式: 99w;Q 2k
………………………………… (A.1) M3c!SXx\
近似公式: 7?a@i;E<
…………………………………(A.2) |g<1n
其中 …………………………………(A.3) 1T:M?N8J
…………………………………(A.4) 4np,"^c
式中: EOJ k7
r——被测位置与发射天线中心的距离; EWuuNf
P——发射机标称功率; Ei!t#'*D<
η——天线效率; AQkH3p/W
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; L B`=+FD
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; hKq <e%oVH
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; ""`>v`\
A——地面衰减因子; "0Xa?z8"
X——数量距离; |~mq+:44+
λ——波长; ;)ffGg>
ε——大地的介电常数; 1g`$[wp|
σ——大地的导电率。 0Eq.l <
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 u?[P@_i<
A.1.2 短波(水平极化波) (mXV5IM
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 _$/(l4\T[
公式中的符号意义同前。 _[h1SAJ
…………………………………(A.5) '3=[xVnv
A.1.3 超短波(电视、调频) #:L|-_=a
…………………………………(A.6) {/12.y=)~
式中: FX )g\=ov
P——发射机标称功率; mzTF2K
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; ("o<D{A
r——测量位置与天线中心的距离; K^?yD
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 1t=Y+|vA9
A.1.4 微波 {4ON2{8;4
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) _WtX8
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: %Nd|VAe
………………………………………(A.7) ?2OT :/ I,
式中: F}<
&@ 7kF
P——天线的发射功率; Crh5^?
G——天线增益; u!oHP
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; {}N* e"<O
r——测量点距天线的距离。 FT/H~|Z>
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。 [ hm/B`t*e
所以有: I|m fr{
………………………………………(A.8) PDREwBX
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。 g}{Rk>k
A.2 近场区场强估算 D*Siy;
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。 aN).G1
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 #lM!s
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: W~.1f1)
………………………………………(A.9) <uU AAHi
式中: "@
Zy+zLU
P ——天线的输入功率; P{)HXUVb
r ——场点距天线的距离。 ZJP.-` U
b) 口面天线近场区场强估算 k>K23(X
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) bV@53_)N2
式中: >LgV[D#=&o
Smax——近场区场强最大值; Z&s+*&TM
4PT——馈入天线的净功率; Z A1?'
A——天线的实际几何面积。 UmiW_J
B
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 v_{`O'#j^
A.3 扫描天线功率密度的修正 &^63*x;
hE
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: ~<Gs<c}z
……………………………………(A.11) 45/f}kvy
式中: %dw-}1X
Sm——运动中天线的功率密度; H$(%FWzQ%
——天线旋转衰减因子; pUwx`"DrR
S——固定天线的功率密度。 wXuHD<<
远场区天线旋转衰减因子为: J:#B,2F+^
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) Y_Ej-u+>{
近场区天线旋转衰减因子为: HxU.kcf
=L/dφ …………………………………(A.13) o\b8lwA,
式中: :V}8a!3h
L ——扫描平面内天线尺寸; H'?Bx>X
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 &Vnet7L
fU
L 1MfRFv
d t( p
天线
MT%ky
扫描角度φ :T%,.sH
dφ "pMXTRb
zs[t<`2
yMX4 f
图A.1 近区场的旋转衰减因子 IQ2<Pinv
A.4 复合场强 tH>%`:
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: b-~`A;pr
VMHiuBz:
…………………………………(A.14)
#-e3m/>
式中: ;]<$p[m
——复合场强; &yVii^
、 …… ——单个频率的场强值。 T*A_F
[
A.5 计量单位的换算 `$MO.K{
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: RQ/X{<lQ)
…………………………………(A.15) xx9qi^
式中: ]^aece
t
S——功率密度; =b9?r
——电场强度。 q]
,&$d^@
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: v*]|1q%/
…………………………………(A.16) PtmdUHvD
式中: nm\n\j~
S——功率密度; b6);bX>e
H——磁场强度。 S/7D}hJ
A.6 三方向测量取和公式 %&e5i
…………………………………(A.17) r1F5&?{q
式中: HHg=:>L z
——场强值;
(lt/ t
——X方向的场强值; ~-'nEA TE
——Y方向的场强值; IjNE1b$
——Z方向的场强值; =`.9 V<
bha_bj