附 录 A is@?VklnB
(资料性附录) <ZR9GlIr
场强的估算 Y\'}a+:@Ph
A.1 远区场场强估算 8*a&Jl
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: 13/]DF,S"^
A.1.1 中波(垂直极化波) Nmh*EAJSy
理论公式: IV)j1
………………………………… (A.1) lU8Hd|@-
近似公式: 2^yU ~`#
…………………………………(A.2) Pj%|\kbNs
其中 …………………………………(A.3) Dv`c<+q(#
…………………………………(A.4) @"H>niG
式中: U~7c+}:c
r——被测位置与发射天线中心的距离; r",GC]
P——发射机标称功率; y:l\$pGC%
η——天线效率; @Do= k
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; P7/X|M z
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; xKp4*[}m
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; JqiP>4Uwm^
A——地面衰减因子; N ZSSg2TX#
X——数量距离; *CHX
λ——波长; *~i
])4
ε——大地的介电常数;
6)Lk-D
σ——大地的导电率。 W5MTD]J
(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。 N] sAji*
A.1.2 短波(水平极化波) S{m%H{A!
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。 \)|hogI|f
公式中的符号意义同前。 0lR5<^B
…………………………………(A.5) }vM("v|M
A.1.3 超短波(电视、调频) gB'6`'
…………………………………(A.6) ~$?ZK]YOrx
式中: LFtt gY
P——发射机标称功率; ~Jz6O U*z
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; 'Qe;vZ31K
r——测量位置与天线中心的距离; ^r,=vO
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 @I!0-OjL
A.1.4 微波 k\GcHI-
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) !Q0w\j h
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: ZzT9j~
………………………………………(A.7) 65Yv4pNL
式中: *bA.zmzM
P——天线的发射功率; ;;N9>M?b
G——天线增益; W9GVt$T7
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; v^ VitLC
r——测量点距天线的距离。
Z>5b;8
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。 :X
(=z;B;N
所以有: 81
sG
………………………………………(A.8) 4@#
`t5H
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。 VS8Rx.?
A.2 近场区场强估算 ckE-",G
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。 j\^CV?}sm'
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 + @s"zp;F
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: I(BQ34q
………………………………………(A.9) n8ZZ#}Nhg
式中: ^ sLdAC
P ——天线的输入功率; QX'qyojxN
r ——场点距天线的距离。 .jjG(
L
b) 口面天线近场区场强估算 ou{2@"
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) JO6)-U$7UG
式中: z/@slT
Smax——近场区场强最大值; K/yxE|w<
4PT——馈入天线的净功率; K:#I
A——天线的实际几何面积。 Wf>R&o6tr
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 Sw,+p
A.3 扫描天线功率密度的修正 z/2//mM
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: 4yA+h2
……………………………………(A.11) l L@XM2"
式中: 84zSK)=Y
Sm——运动中天线的功率密度; !Pfr,a
——天线旋转衰减因子; Pw`8Wj
S——固定天线的功率密度。 !@*7e:l
远场区天线旋转衰减因子为: j@3Q;F0ba
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) 0)e\`Bv
近场区天线旋转衰减因子为: jZkcBIK2
=L/dφ …………………………………(A.13) Ww+IWW@
式中: ~t~k2^)|"
L ——扫描平面内天线尺寸; :vQrOn18p
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 8COGsWK
L WUXx;9 >
d &>W$6>@
天线 `V)8
QRN(
扫描角度φ BLf>_bUk
dφ $$;M^WV^?.
@&3EJ1
}t=!(GOb}
图A.1 近区场的旋转衰减因子
M@H;pJ+B
A.4 复合场强 G+"t/?/
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: J~zUp(>K
;yLu
R
…………………………………(A.14) kY|utoAP
式中: 7yH"l9Z
——复合场强; 0oZ=
yh
、 …… ——单个频率的场强值。 Kp~VS<3
A.5 计量单位的换算 8f)?{AX0
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: .B]MpmpK
…………………………………(A.15)
JHM9
式中: F^t DL:
S——功率密度; vrhT<+
q
——电场强度。 0y" $MC v
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: ,c$_t+
…………………………………(A.16) 7uS~MW
式中: ~ Ei $nV
S——功率密度; 'EEJU/"u
H——磁场强度。 7$vYo
_
A.6 三方向测量取和公式 u<6<iD3y
…………………………………(A.17) 8 S:w7Hr
式中: @uqd.Q
——场强值; b9KP( _
——X方向的场强值; 7a=gH2]&
——Y方向的场强值; 3nIU1e
——Z方向的场强值; 0_95|3kc
@Q
]=\N: