附 录 A M{z&h>
(资料性附录) 0g8ykGyx
场强的估算 73j\!x
A.1 远区场场强估算 ilRPV'S^
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: F4NMq&_
A.1.1 中波(垂直极化波) ~@#s<a,%;
理论公式: 5Lm-KohT'
………………………………… (A.1) |.OS7Gt?
近似公式: qWU59:d^{
…………………………………(A.2) :FUxe kz
其中 …………………………………(A.3) HCKoc L/]h
…………………………………(A.4) Fs}B\R/J
式中: xsIfR3Ze9
r——被测位置与发射天线中心的距离; lSfPOx;*
P——发射机标称功率; wwN kJ+
η——天线效率; SJ}PV:x
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; ^V~^[Yp
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; },=ORIB B:
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; t
*`G@Nj
A——地面衰减因子; qgs:9V
xF
X——数量距离; bzaweAH
λ——波长; >E7s}bL"
ε——大地的介电常数; F0wW3+G
σ——大地的导电率。 ujn7DBE"
(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。 %(S!/(LWW
A.1.2 短波(水平极化波) peew<SX
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。 E#A}2|7,g
公式中的符号意义同前。 uF ;8B]"
…………………………………(A.5)
</B:Zjn
A.1.3 超短波(电视、调频) 8.&P4u i
…………………………………(A.6) .kyes4Z
式中: ,g 1~4,hqQ
P——发射机标称功率; YkQ=rurE
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; )+"(7U<
r——测量位置与天线中心的距离; J[UTn'M8]
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 &Z}}9dd
A.1.4 微波 /GO((v+J
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) ]vuxeu[cu,
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: 7H)tF&
………………………………………(A.7) ?'>[nm
式中: l xP!WP
P——天线的发射功率; :4>LtfA
G——天线增益; ;p"#ZS7
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; FC4hvO(/m
r——测量点距天线的距离。 /AIFgsaY
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。 orEb+
所以有: h m(
………………………………………(A.8) "77
l~3
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。 m.U&O=]5
A.2 近场区场强估算 |vj!,b88n#
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。 x&gS.b*
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 n* z;%'0
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: .Zx7+`i
………………………………………(A.9) MENrP5AL
式中: }& 01=nY
P ——天线的输入功率; =1j`VJU9
r ——场点距天线的距离。 2J7JEv|
b) 口面天线近场区场强估算 Rx4O?7;
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) gjy:o5{vA*
式中: ld'Aaxl&
Smax——近场区场强最大值; B=2f-o
4PT——馈入天线的净功率; RTYhgq
A——天线的实际几何面积。 zj'uKBDl
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 OSCe TkR
A.3 扫描天线功率密度的修正 >c@1UEwkm
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: ^ `Y1
……………………………………(A.11) 86f/R
c
式中: M{~KT3c
Sm——运动中天线的功率密度; 2a:JtJLl
——天线旋转衰减因子; 4+r26S,T
S——固定天线的功率密度。 z,=k F I
远场区天线旋转衰减因子为: 6Vc&g
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) Yc1ve
近场区天线旋转衰减因子为: nK|WzUtp
=L/dφ …………………………………(A.13) a;e~D
9%1
式中: +eD+Z.{
L ——扫描平面内天线尺寸; )]5}d$83
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 (lVHKg&U[
L @s;qmBX4
d {
z/Y~rf
天线 m`Ver:{
扫描角度φ P>3
;M'KsO
dφ :v
k TV~
`aW>h8$I)
B#K{Y$!v
图A.1 近区场的旋转衰减因子 qx~-(|s
`H
A.4 复合场强 cRhu]fv()
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: '{?7\+o.x
.`3O4]N[
…………………………………(A.14) (}u2) 9
式中: hc;8Vsa
——复合场强; OF)G2>t
、 …… ——单个频率的场强值。 E*!
A.5 计量单位的换算 jo8hVWJ7V*
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: &p)]Cl/`
…………………………………(A.15) )]/gu\90
式中: QgZwU$`p0
S——功率密度; vU:FDkx*nn
——电场强度。 7hs1S|
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: KxZO.>,
…………………………………(A.16) `OL@@`'^{S
式中: ;"}yVV/4
S——功率密度; Kw`{B3"
H——磁场强度。 *&f^R}O
A.6 三方向测量取和公式 ,N[N;Uoj
…………………………………(A.17) _GoV\wGKl
式中: >UUcKq1M:
——场强值; lGt:.p{NG
——X方向的场强值; ,c-*/{3
——Y方向的场强值; X`3_ yeQc
——Z方向的场强值; %#
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