附 录 A &qIdT;^=I
(资料性附录) h`( VMf'#
场强的估算 kpNp}b8']
A.1 远区场场强估算 q!~DCv df
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: oMOh4NH,x
A.1.1 中波(垂直极化波) CC3M7|eO3
理论公式: d>Nh<PqH6
………………………………… (A.1) mAJ'>^`^
近似公式: "/2kf)l{4
…………………………………(A.2) (Jk[%_b>_
其中 …………………………………(A.3) {vZAOz7#
…………………………………(A.4) ]!a?Lr
式中: iun_z$I<+Z
r——被测位置与发射天线中心的距离; $jv"$0Fc
P——发射机标称功率; |`{$Ego:
η——天线效率; [nrD4
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; v\?l+-A?y
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; ;d]vAj
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; 0($On`#
A——地面衰减因子; jc#gn&4C
X——数量距离; |B64%w>Y
λ——波长; |+>U91
!
ε——大地的介电常数; eIN0
T;1T
σ——大地的导电率。 2k&Voa
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 Pj{I}4P`
A.1.2 短波(水平极化波) ]k+(0
qxG
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 VRSBf;?
公式中的符号意义同前。 dNov= w
…………………………………(A.5) av:%wJUl,$
A.1.3 超短波(电视、调频) @uG/2'B(
…………………………………(A.6) Wvl'O'R
式中: 2^:iU{
P——发射机标称功率; (|3?wX'2U
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; s*eM}d.p
r——测量位置与天线中心的距离; u
bZ`Y$
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 n3 Rf:j^R
A.1.4 微波 :R$v7{1
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) ]+tO
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: h///
………………………………………(A.7) &W&A88FfZU
式中: Q^?$2ck=
P——天线的发射功率; uOZSX.o^
G——天线增益; dKw[#(m5v
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; ~uB@o KMru
r——测量点距天线的距离。 ^a!oq~ZSy
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。 Z1(!syg
所以有: 2{g&9
………………………………………(A.8) avXBCvP+h
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。 'p%w_VbI
A.2 近场区场强估算 NG4@L1f%
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。 %fh-x(4v
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 T+!0`~`
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: J %E0Wd
………………………………………(A.9) c&`]O\D-c
式中: Nk9w;
z&
P ——天线的输入功率; DuC_uNJ
r ——场点距天线的距离。 j~hvP
lho
b) 口面天线近场区场强估算 "YVvmCp
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) hCj8y.X|E(
式中: (~
:ip)v
Smax——近场区场强最大值; D:N\K/p
4PT——馈入天线的净功率; >5Sm.7}R
A——天线的实际几何面积。 ,u.A[{@py
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 F=;nWQ&
A.3 扫描天线功率密度的修正 rX|{nb
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: JvtbGPz
……………………………………(A.11) c+UZ UgP
式中: AD"L>7
Sm——运动中天线的功率密度; x<
) T,c5Y
——天线旋转衰减因子; 6
$+b2&V
S——固定天线的功率密度。 xx[l
#+:c
远场区天线旋转衰减因子为: OJ)XJL
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) oMF[<Xf
近场区天线旋转衰减因子为: *6]_ 6xO
=L/dφ …………………………………(A.13) dqw0ns.2
式中: lBOxB/`
L ——扫描平面内天线尺寸; ROr| <
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 gqACIXR
L O|0} m
d <l^#FH
天线 IFF3gh42.
扫描角度φ ^%m~V LH
dφ tcj3x<
2)jf~!o)Z
=1% <
图A.1 近区场的旋转衰减因子
z#{%[X2
A.4 复合场强 0*8uo
Wt&
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: wlfq$h p
xX2/uxi8
…………………………………(A.14) a
#Pr)H
式中: y_N h5
——复合场强; CGJ>j}C
、 …… ——单个频率的场强值。 ^ lM.lS>)
A.5 计量单位的换算
Dh B*k<S
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: 5u&hp
…………………………………(A.15) U~Y
jTjbd
式中: x$/:%"E
S——功率密度; EGJrnz8
——电场强度。 <<[\
Rv
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: iE=:}"pI"
…………………………………(A.16) vC ISd
式中: vFgX]&bE
S——功率密度; A<<Bm M.%
H——磁场强度。 H=(Zx
A.6 三方向测量取和公式 &&
E)
…………………………………(A.17) wl:[Ad
式中: T@\%h8@~]
——场强值; LP:F'Q:<
——X方向的场强值; ~sbn"OS+
——Y方向的场强值; fi;00>y
——Z方向的场强值; ooIA#u
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