附 录 A `bfUP s
(资料性附录) n]`]gLF\i
场强的估算 ;!A8A4~nu
A.1 远区场场强估算 dGm%If9P
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: zKGZg>q
A.1.1 中波(垂直极化波) [0y,K{8t
理论公式: 'g)f5n a[
………………………………… (A.1) `e<IO_cg
近似公式: XXum2eA
…………………………………(A.2) "h_f-vP
其中 …………………………………(A.3) Hq 5#.rZ#
…………………………………(A.4) F$tzsz,9n
式中: g$Y]{VM.J
r——被测位置与发射天线中心的距离; OP=brLGu0
P——发射机标称功率; Db|JR
η——天线效率; `)y
;7%-
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; ,dQ*0XO!
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; ^-PYP:*
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; rBmW%Gv
A——地面衰减因子; /]z#V'
X——数量距离; jRC{8^98
λ——波长; TDR|*Cs
ε——大地的介电常数; [rc
M32
σ——大地的导电率。 oe^JDb#
(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。 !1R?3rVQS
A.1.2 短波(水平极化波) ^E\4`
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。 >V
)#y$Z
公式中的符号意义同前。 J3aom,$o
…………………………………(A.5) zwQ#Yvd
A.1.3 超短波(电视、调频) 9
AD*
…………………………………(A.6) w$&;s<0
式中: v\9f 8|K
P——发射机标称功率; x76;wQ
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; 'e<8j
r——测量位置与天线中心的距离; I
t2:2
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 Yevd h<
A.1.4 微波 @>ys,dy
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) pR2U&OA
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: @R;k@b
………………………………………(A.7) fY=:geB
式中: -+2A@kmEJ
P——天线的发射功率; 6e.l#
c!1}
G——天线增益; G"L`9E<0V
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; (*vBpJyz%
r——测量点距天线的距离。 eMn'z]M&]
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 djxTr^
所以有: F]N?_ bo
………………………………………(A.8) $Dv5TUKw
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 n8\88d
A.2 近场区场强估算 s`v$r,N0
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。 P_p\OK*l]o
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 Bk5 ELf8pL
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: NP4u/C<
………………………………………(A.9) KCp9P2kv.
式中: >b:5&s\9
P ——天线的输入功率; +nB0O/m'U
r ——场点距天线的距离。 LZ&I<ID`-
b) 口面天线近场区场强估算 t0/Ol'kgs
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) %uiCC>cC
式中: {%&04yq+
Smax——近场区场强最大值; 6o(.zk`d
4PT——馈入天线的净功率; Dk2Zl
A——天线的实际几何面积。 7:JGr O
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 ;'[?H0Jw'
A.3 扫描天线功率密度的修正 T@zp'6\H
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: =`CK`x
……………………………………(A.11) CEzdH!nP
式中: MFWkJbZV
Sm——运动中天线的功率密度; "kIlxf3
——天线旋转衰减因子; .>-D{
S——固定天线的功率密度。 q,;wD1_wG
远场区天线旋转衰减因子为: IfI:|w}:"r
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) s8';4z
近场区天线旋转衰减因子为: "%_T7A ![
=L/dφ …………………………………(A.13) $ma@z0%8}
式中: hb}Qt Q
L ——扫描平面内天线尺寸; G)o:R iq
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 w:=:D=xH2
L 6C
?,V3Z
d -q?,
天线 rcH{"\F_/
扫描角度φ )gAqWbkB
dφ Gj[5ew?@
6X4r2Vq
]A1'+!1$
图A.1 近区场的旋转衰减因子 ln6=XDu
A.4 复合场强 o/=61K8D
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: 152LdZevF
b8Hzl!zO
…………………………………(A.14) jc,Qg2
式中: [EK^0g
——复合场强; oqg +<m
、 …… ——单个频率的场强值。 RRl`;w?
A.5 计量单位的换算 NH*"AE;
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: ]!s@FKC{;
…………………………………(A.15) {xICR ~,*
式中: *<}R=X.
S——功率密度; ['3E'q,4&
——电场强度。 &[N_{O|
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: 9hJ
a K
…………………………………(A.16) J*AYZS-tSE
式中: ,D&-.`'E
S——功率密度; %zhSSB=BJ
H——磁场强度。 (UTA3Db
A.6 三方向测量取和公式 ?u0qYep:
…………………………………(A.17) Zv9%}%7p
式中: Qtt3;5m
——场强值; ll?Qg%V[t
——X方向的场强值; 1KjzKFnb
——Y方向的场强值; dl6Ju
——Z方向的场强值; }*vE/W
V@\u<LO0G