附 录 A tF0jH+7J-
(资料性附录) &[.`xZ(|
场强的估算 L8QWEFB|
A.1 远区场场强估算 senK(kbc
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: )\fY1WD
A.1.1 中波(垂直极化波) +$,Re.WnP
理论公式: Z',!LK!
………………………………… (A.1) x%G3L\5
近似公式: o%$.8)B9F
…………………………………(A.2) %a;#]d
其中 …………………………………(A.3) ut{T:kT
…………………………………(A.4) Lx^ eaP5
式中: /d8o*m'bu!
r——被测位置与发射天线中心的距离; Y`|+sND
P——发射机标称功率; SUncQJJ0S*
η——天线效率; 3$$E0`
7.
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; z ^gJy,T
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; $B+| &]a
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数; )ZJvx%@i
A——地面衰减因子; _FLEz|%~
X——数量距离; ]b/]^1-(b
λ——波长; 'Wo
nz<{'
ε——大地的介电常数; Nk`UQ~g$
σ——大地的导电率。 0J)s2&H
(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。 '=\}dav!
A.1.2 短波(水平极化波) f&
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。 L+%"e
w
公式中的符号意义同前。 XZ
r
I w
…………………………………(A.5) G1"iu89d
A.1.3 超短波(电视、调频) bQAznd0
…………………………………(A.6) dj|5'<l
2
式中: ,w
}Po
P——发射机标称功率; 8#I>`z^F
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; prBLNZp
r——测量位置与天线中心的距离; <t%gl5}|
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 ]' mbHkn68
A.1.4 微波 *pl6 V|
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) HDyf]2N*N
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: 'X~tt#T
………………………………………(A.7) g
jF5~
`
式中: B(
[x8A]
P——天线的发射功率; ^}3^|jF
G——天线增益; -F[8ZiZ
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; vccWe7rh
r——测量点距天线的距离。 \?bV\/GBR
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。 R^Rc!G}
所以有: b`0tfXzS5
………………………………………(A.8) 77e*9/6@
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。 J )1
A.2 近场区场强估算 CjdM*#9lW
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。 w+o5iPLX
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 \BOoY# !a
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: LS@TTiN
………………………………………(A.9) ~cz}C("Z
式中: \u=d`}E
P ——天线的输入功率; vz^ ] g
r ——场点距天线的距离。
l\U
Q2i
b) 口面天线近场区场强估算 WR+j?Fcf
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) p^l#Wq5
式中:
w7)pBsI
Smax——近场区场强最大值; !E7gIqo
4PT——馈入天线的净功率; aRd~T6I
A——天线的实际几何面积。 tldT(E6
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。
t]c<HDCK
A.3 扫描天线功率密度的修正 ]aN9mT
N
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: Zy0M\-Mn
……………………………………(A.11) O{ :{P5
式中: &9jJ\+:7
Sm——运动中天线的功率密度; ^}j~:EZb
——天线旋转衰减因子; KFM[caKeJO
S——固定天线的功率密度。 ]dycesc'
远场区天线旋转衰减因子为: * :"*'
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) +|?a7qM
近场区天线旋转衰减因子为: )L<.;`g4x
=L/dφ …………………………………(A.13) Kq7r+A
式中: A;!5c;ftj,
L ——扫描平面内天线尺寸; 6/!:vsa"3
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 zJ`u>:*$
L jMT[+f
d %6ckau1_;
天线 t!D'ZLw
扫描角度φ M]8>5Zx.
dφ WO>A55Xya
fWP]{z`
yf{\^^ i(
图A.1 近区场的旋转衰减因子 NbWEP\dS'z
A.4 复合场强 \Y,P
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: R0M>'V?e
pIIp61=$
…………………………………(A.14) WjBml'^RY
式中: HX.K{!5
——复合场强; H_g]q
、 …… ——单个频率的场强值。 &"
u(0q
A.5 计量单位的换算 !19T=p/:$
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: JP!e'oWxi
…………………………………(A.15) 2k!uk6
式中: oD%n}
S——功率密度; Sh;`<Ggi~
——电场强度。 yS)k"XNb
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: !yg &zzP*
…………………………………(A.16) &tkPZ*}#1
式中: 5hqXMs
S——功率密度; 0gyvRM@ x[
H——磁场强度。 q2k}bb +
A.6 三方向测量取和公式 r:xg#&"*
…………………………………(A.17) z@~ZMk
式中: /3+E-|4s
——场强值; yR F+
——X方向的场强值; wV-N\5!r%H
——Y方向的场强值; b%VBSNZ
——Z方向的场强值; 7|Qb}[s
WnQ'I=E#~