附 录 A +v/-qyA
(资料性附录) thz[h5C?C
场强的估算 >J#/IjCW
A.1 远区场场强估算 K^P&3H*(/n
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: Qe_C^(P
A.1.1 中波(垂直极化波) yq[.
WPve
理论公式: gAgF$H .
………………………………… (A.1) WM7LCP
近似公式: '(-H#D.oy'
…………………………………(A.2) DB}v..
其中 …………………………………(A.3) p0PK-e`@:
…………………………………(A.4) WWC&-Ni
式中: +U4';[LG1C
r——被测位置与发射天线中心的距离; #CcEI
P——发射机标称功率; pu_?)U
η——天线效率; z]D/Qr
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; Y#+Ws0wN
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; |T]&8Q)S
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; {R"mvB`
A——地面衰减因子; DK20}&RQ
X——数量距离; WJ^]mpH9
λ——波长; D&i,`j
ε——大地的介电常数; gyegdky3
σ——大地的导电率。 1/i1o nu}
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 brG!TJ
A.1.2 短波(水平极化波) X
N{WxcZ
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 YT,yRV9#
公式中的符号意义同前。 `jyyRwSoe
…………………………………(A.5) G6lC[eK
A.1.3 超短波(电视、调频) :*^aSPlV
…………………………………(A.6) %dzO*/8cWo
式中: 4*IXBi7%
P——发射机标称功率; Bsha)<
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; O#p_rfQ
r——测量位置与天线中心的距离; n5;@}Rai
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 i7cUp3
A.1.4 微波 ;?q}98-2
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) k_uI&,
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: [9V}>kS)
………………………………………(A.7) agE-,
式中: +@yU `
P——天线的发射功率; o!U(=:*b
G——天线增益; '.<c[Mp
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; A{M7
r——测量点距天线的距离。 d R=0K
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。
m{$}u@a
所以有: l9OpaOVfJ
………………………………………(A.8) uqU&k@
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。
Vh2uzG
A.2 近场区场强估算 e6mm;@F>
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。 K=E+QvSG
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 {MyI3mvA
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: >d&0a:
………………………………………(A.9) ]$ Nhy8-
式中: (6NDY5h~=n
P ——天线的输入功率; Q672iR\#)
r ——场点距天线的距离。 @YQ*a4`
b) 口面天线近场区场强估算 [CfZE
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) Nnr[@^M5
式中: v\MQ?VC
Smax——近场区场强最大值; 6R^32VeK($
4PT——馈入天线的净功率; 0l& '`
A——天线的实际几何面积。 5c(g7N
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 CTKw2`5u
A.3 扫描天线功率密度的修正 &-p~
UZy
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: {.p;V
……………………………………(A.11) 7I#C[:7x
式中: 6-tIe_5
Sm——运动中天线的功率密度; *?~"Jw
——天线旋转衰减因子; 3c7i8b$
S——固定天线的功率密度。 H!hd0.
远场区天线旋转衰减因子为: +boL?Ix+
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) Y?7GFkIP$
近场区天线旋转衰减因子为: vnVT0)Lel
=L/dφ …………………………………(A.13) ks6iy}f7
式中: >5Lp;
L ——扫描平面内天线尺寸; Ii5U)
"
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 >i >|]
L jP_s(PQ
d Ayg^<)JWh
天线 ot2zY
dWAz
扫描角度φ ^'M^0'_"v
dφ C96*,.j~'
#_aq@)Fd
/5"T46jD
图A.1 近区场的旋转衰减因子 g[t paQ
A.4 复合场强 <;W-!R759
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: f(blqO.@l
|ka/5o
…………………………………(A.14) ok:L]8UN3
式中: {47l1wV]
——复合场强; Cd=$XJ-b
、 …… ——单个频率的场强值。 "+7E9m6I
A.5 计量单位的换算 #\}FQl6
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: +^esL9RG:
…………………………………(A.15) |te=DCO
式中: #-f9>S9_
S——功率密度; kqj)&0|X
——电场强度。 I;E?;i
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: (tVT&eO
…………………………………(A.16) lOeX5%$Z
式中: dm=?o
S——功率密度; ]>Z9K@
H——磁场强度。 sU*?H`U3d
A.6 三方向测量取和公式 aZ_3@I{d`
…………………………………(A.17) hbvcIGaT
式中: <7rj,O1=
——场强值; *'A*!=5(
——X方向的场强值; B'(zhjV
——Y方向的场强值; h0k?(O
——Z方向的场强值; _Y&.Nw
&@CUxK