附 录 A zya5Jb:Sg
(资料性附录) VErv;Gy
V
场强的估算 tWTKgbj
(
A.1 远区场场强估算 b`yZ|j'ikd
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: ^;,M}|<h
A.1.1 中波(垂直极化波) Pq*s{
理论公式: 2!&&|Mh}
………………………………… (A.1) b" xmqWa
近似公式: 5aad$f
…………………………………(A.2) \s3]_1F;t
其中 …………………………………(A.3) '(?
uPr
…………………………………(A.4) #;n+YM">:
式中: 5es[Ph|K5
r——被测位置与发射天线中心的距离; UA
R5^
P——发射机标称功率; ]9}HEu;1M
η——天线效率; dU\%Cq-G)
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; e><5Pr)
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; Kwc6mlw~M
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; @EE."T9
A——地面衰减因子; kB5.(O
X——数量距离; 7ugZE93!
λ——波长; >
iE!m
ε——大地的介电常数; 5N
J4
σ——大地的导电率。 ]kG(G%r|M
(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+:=I
e
A.1.2 短波(水平极化波) +a^F\8H
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。 HHqwq.zIy
公式中的符号意义同前。 $ cj>2.
…………………………………(A.5) G%d
(
A.1.3 超短波(电视、调频) d;n."+=[x
…………………………………(A.6) xeGb?DPu
式中: %kgkXc~6|x
P——发射机标称功率; aZbw]0q@o
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; b%cF
r——测量位置与天线中心的距离; Fv<`AU
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 ``E/m<r:$
A.1.4 微波 tnLAJ+-M
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) zRPeNdX
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: jv&!Kw.Ug
………………………………………(A.7) `mN4_\]
式中: E\C9|1)
P——天线的发射功率; "le>_Ze_>|
G——天线增益; (dv]=5""
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; ;D$)P7k6
r——测量点距天线的距离。 IUwm}9Q!
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 hqRw^2F
所以有: XU"~h64]
………………………………………(A.8) 5ls6t{Ci
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 H<3I 5Kgt
A.2 近场区场强估算 <n#DT
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。 h*v8#\b$J_
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 /E\
%>wv
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: V5rST +
………………………………………(A.9) MNV%
=G
式中: 87YyDWTn
P ——天线的输入功率; LEtG|3Dx
r ——场点距天线的距离。 G
nG>7f[v
b) 口面天线近场区场强估算 a0#J9O_
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) HZ:6zH
式中: &e!7Z40w@&
Smax——近场区场强最大值; Bf8jPa/
4PT——馈入天线的净功率; s']Bx=
A——天线的实际几何面积。 J
G{3EWXR
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 5f 5f0|ok
A.3 扫描天线功率密度的修正 Bn &Ws
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: |0f>aZ
……………………………………(A.11) OD!& .%
式中: ~G6Ox)/
Sm——运动中天线的功率密度; 9eQxit7
——天线旋转衰减因子; 2$ze=
/ l
S——固定天线的功率密度。 o9dY9o+Z
远场区天线旋转衰减因子为: 4p,EBn9(
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) }%{LJ}\Px
近场区天线旋转衰减因子为: M:[ %[+6
=L/dφ …………………………………(A.13) @a0DT=>dT
式中: %D%8^Zd_
L ——扫描平面内天线尺寸; Gsq00j
&<Z
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 pUQ/03dp
L xg;+<iW
d nG'&ZjA
天线 9CWF{"
扫描角度φ ;RC{<wBTx
dφ xSsa(b
;5S9y7[i|
G\Cp7:j}
图A.1 近区场的旋转衰减因子 jHE}qE~>5
A.4 复合场强 wsZF;8u 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: 8*#R]9
F4}]b(L
…………………………………(A.14) !;Yg/'vD-
式中: PV'x+bN5
——复合场强; CrC^1K
、 …… ——单个频率的场强值。 y&q*maa[
A.5 计量单位的换算 -3t7*
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: f9t6q*a`%
…………………………………(A.15)
WejYy|
式中: X@+{5%
S——功率密度; D.B.7-_8
——电场强度。 <k eVrCR
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: m,*QP*
…………………………………(A.16) iV5yJF{ZH
式中: ;(f)&Yom
S——功率密度; I
WT
wz!+
H——磁场强度。 c(3~0Yr
A.6 三方向测量取和公式 wxR,OR
…………………………………(A.17) V,
Z|tB^
式中: _(_a*ml
——场强值; ' KWyx
——X方向的场强值; Jv>gwV{
——Y方向的场强值; 6CV*
Z\b
——Z方向的场强值; MuYk};f
_BM"
]t*