附 录 A y^; =+Z
(资料性附录) z-G|EAON"/
场强的估算 _E5%Px5>L
A.1 远区场场强估算 # k+Ggw
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: myH:bc>6
A.1.1 中波(垂直极化波) %UJ!(_
理论公式:
?{#P.2
………………………………… (A.1) ZTG*|
近似公式: *[*#cMZ
…………………………………(A.2) 5EIhCbA
其中 …………………………………(A.3) ToJV.AdfT
…………………………………(A.4) ?8Cxt|o>
式中: \s;]Tg
r——被测位置与发射天线中心的距离; iR4CY-
P——发射机标称功率; u*[,W-R&
η——天线效率; yY*OAC
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; ltt%X].[
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; 3P/T`)V
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; OM]p"Jd
A——地面衰减因子; yVQqz
X——数量距离; 5gI@~h S
λ——波长; ZERUvk
ε——大地的介电常数; {exF"ap
σ——大地的导电率。 \UJ:PW$7
(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。 ;eG
%#=>
A.1.2 短波(水平极化波) ;^}cZ
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。 H|F>BjXn5
公式中的符号意义同前。 ~u%9@}Oo>
…………………………………(A.5) 4s`*o/it
A.1.3 超短波(电视、调频) ,2H5CFX/
…………………………………(A.6) g IX"W;
式中: f`WmRx]K
P——发射机标称功率; 9]NsWd^^
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; |V!A!tB
r——测量位置与天线中心的距离; o>U%3-+T^J
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 e
yTYg
A.1.4 微波 %l:%c
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) Bu!Gy8\
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: h3@mN\=h'
………………………………………(A.7) 0pkU1t~9
式中: oVC~RKA*
P——天线的发射功率; m}
Yf6:cr
G——天线增益; C8&)-v|
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; =9pFb!KX
r——测量点距天线的距离。 zKiKda%)
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。 :
O//A6v
所以有: ,T&B.'cq
………………………………………(A.8) [eWB
vAiW
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。 [ HNGTde&
A.2 近场区场强估算 "F%cn@l
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。 =BX<;vU
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 ?"sk"{
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: y!aq}YS
………………………………………(A.9) +Do7rl
式中: })"9TfC
P ——天线的输入功率; 'MG)noN5
r ——场点距天线的距离。 40q8,M
b) 口面天线近场区场强估算 &:{|nDT_2
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) <'B`b
式中: l"ih+%S
Smax——近场区场强最大值; Rmd;ug9
4PT——馈入天线的净功率; n}?kQOg0/
A——天线的实际几何面积。 8vaqj/
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 zHu:Ec
7
A.3 扫描天线功率密度的修正 h!
)(R<
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: ?|8H$1
……………………………………(A.11) v_G4:tY
式中: \>jK\j
Sm——运动中天线的功率密度; eL-92]]e
——天线旋转衰减因子; n287@Y4Ru
S——固定天线的功率密度。 9N
u;0
远场区天线旋转衰减因子为: tc#
rL
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) +L X&1GX
近场区天线旋转衰减因子为: 9$Hgh7'hvs
=L/dφ …………………………………(A.13) 9]kWM]B)o
式中: 67f#Z&r2k
L ——扫描平面内天线尺寸; eBBh/=Zc
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 1L^\TC
L WRD^S:`BH
d !5p01]7
天线 =(@J+Ou
扫描角度φ b/2t@VlL
dφ !&! sn"yD
=1LrU$\
|-Y,:sY:
图A.1 近区场的旋转衰减因子 Riu0;U( \
A.4 复合场强 Vx?a&{3]-
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: ?l
bK;Kv
MheP@ [w|@
…………………………………(A.14) dp-8,Seu
式中: QBDi;Xzb+
——复合场强; }0c'hWMZ}
、 …… ——单个频率的场强值。 265df
Y9Pu
A.5 计量单位的换算 D0tI
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: >`\~=ivrD
…………………………………(A.15) =d&
式中: #t
po@pJsE
S——功率密度; Y|>y]x
——电场强度。 ;1K.SDj
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: q>o1kTI
…………………………………(A.16) .@.O*n#K
式中: Ry r2
S——功率密度; WEOW6UV(
H——磁场强度。 #-Ehg4W
A.6 三方向测量取和公式 ,J!G-?:@n
…………………………………(A.17) <`+U B<K
式中: _.KKh62CN
——场强值; Q+$+{g-8
——X方向的场强值; *G7/
——Y方向的场强值; Z
Ql
ja
——Z方向的场强值; xRuAt/aC
:D\M.A