附 录 A %cMayCaI!@
(资料性附录) ;u%4K$
场强的估算 <DdzDbgax
A.1 远区场场强估算 {O[ !*+O
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: l}Vg;"1'J
A.1.1 中波(垂直极化波) ?Vr~~v"fg8
理论公式: [
**F
………………………………… (A.1) h6Hop mWVx
近似公式: (WS<6j[q
…………………………………(A.2) RQ51xTOL4]
其中 …………………………………(A.3) M Xl!
…………………………………(A.4) EY!P"u;
式中: $Jj0%?;
r——被测位置与发射天线中心的距离; S4X['0rX!
P——发射机标称功率; %6<2~
η——天线效率; P~*v}A
G——相对于基本振子(点源天线G=1)的天线增益; 3
_k3U
F(h) ——发射天线高度因子,F(h)=1~1.43; : ]JsUb{YK
——发射天线垂直(Δ仰角)、水平面(方位角 )方向性函数;
PYYO-Twg
A——地面衰减因子; |=}v^o ZC
X——数量距离; u&Dd9kMz
λ——波长; 4?&CK
ε——大地的介电常数; -wV0Nv(V8
σ——大地的导电率。 =E%<"
FB
(A.2)近似公式是:η≈1、F(h)≈1.2、 =1得出的,即舒来依金-范德波尔公式。 /T2f~1R
A.1.2 短波(水平极化波) z'}?mE3i
短波(水平极化波)场强计算公式同(A.2)、(A.3),但水平极化波的X按(A.5)计算。 *C?x\.\C
公式中的符号意义同前。 s97L/iH
…………………………………(A.5) ,o j\=2
A.1.3 超短波(电视、调频) k-vxKrjZ/
…………………………………(A.6) Y:="vWWG
式中: }tT*Ch?u
P——发射机标称功率; &gR)bNIC_=
G——相对于半波偶极子(G0.5λ=1.64)天线增益 ; DWH)<\?
r——测量位置与天线中心的距离; 5Gsj;
F(θ) ——天线垂直面方向性函数(视天线形式和层数而异)。 { n%U2LVL
A.1.4 微波 @V-CG!
在距天线距离大于2D2/λ(其中D为辐射体天线的最大孔径尺寸,λ为相应频率的波长) oYN# T=Xi
的远场区,天线向外辐射的功率密度值S由下式计算: way-Q7
………………………………………(A.7) Z;mDMvIu (
式中: 9? W38EF
P——天线的发射功率; |Y1<P^
G——天线增益; T't^pO-`
F(f,q)——天线的方向性函数,f、q是极坐标的仰角和水平角度; O_PC/=m1@
r——测量点距天线的距离。 SwuadN
式(A.7)是自由空间传输公式,如果考虑到反射系数,则(A.7)式还需乘上一个系数g,在100%反射情况下,(例如在一个全平面的良导体上反射)电场强度E的值可以加倍,而功率密度可以加4倍,因此g的取值可以是1~4,一般为2.56。 Cst>'g-yB
所以有: |E]YP~h
………………………………………(A.8)
y6?Q5x9M
如果给定离开天线的距离、发射功率和天线的增益函数,则可以计算出远区场任何一点无阻挡地区的功率密度。 &4DV]9+g
A.2 近场区场强估算 4"j5@bppJ
对于近场区场强,很难用理论公式计算,最直接的方法是测量,以下仅是对近场区场强的估算。
t5N4d
a) 蜂窝基站线性天线近场区场强估算 MJXm7<(
对于蜂窝基站的线性天线,其近场区功率密度可以用一个圆柱体模型来描述,在此模型中,能量假设都均匀分布于一个和天线等高的圆柱体表面,则功率密度为: MOmp{@
………………………………………(A.9) xt"/e-h}
式中: {hRAR8
P ——天线的输入功率; R/O_*XY
r ——场点距天线的距离。 t@v>eb
b) 口面天线近场区场强估算 nw5#/5xw
Smax=4PT/A ………………………………………(A.10) J= |[G'
式中: (lPNMS|V
Smax——近场区场强最大值; Qw5M
\
4PT——馈入天线的净功率; >uJrq""+
A——天线的实际几何面积。 b8v$*{
上式中给出的预测值具有<±3dB的精度。 U0N[~yW(t1
A.3 扫描天线功率密度的修正 H[Pb Wy:
对于处于运动中的扫描天线,功率密度可由下式估算: ) L{Tn8
……………………………………(A.11) Q#g
s)2
式中: Ol%*3To
Sm——运动中天线的功率密度; FUcs=7c
——天线旋转衰减因子; $
qrr]U
S——固定天线的功率密度。 UU
,)z
远场区天线旋转衰减因子为: r2H'r
,N
=[3dB(半功率)波束宽度]/扫描角度 ………………………(A.12) q3P3euK3
近场区天线旋转衰减因子为: /w!' [
=L/dφ …………………………………(A.13) gaCGU<L
式中: ~!nd'{{9
L ——扫描平面内天线尺寸; IkZ_N #m
dφ ——给定距离上天线扫描扇区的圆周,如图A.1。 mpF_+Mn
L
=91'.c<
d f%}+.eD
天线 E8dp
扫描角度φ Cg|uHI*
dφ mcX akWmi
GB+d0 S4
pnG8c<
图A.1 近区场的旋转衰减因子 !fV6KkV
A.4 复合场强 m{5$4v,[
复合场强为两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各单个频率场强平方和的根值,可以用下式表示: <Ztda !
7 r<>^j'
…………………………………(A.14) Gehl/i-
式中: !?>)[@2
k6
——复合场强; a?MtY
EK2
、 …… ——单个频率的场强值。 WuQYEbap
A.5 计量单位的换算 &sgwY
电场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: prs<ZxbQb
…………………………………(A.15) (KMobIP^
式中: [-gKkOT8E
S——功率密度; <`*P/V
——电场强度。 Pb;`'<*U
磁场强度与功率密度在远区场中的换算公式为: >z
-(4Z
…………………………………(A.16) 11T\2&Q
式中: 1c"m$)a4
S——功率密度; `4q}D-'TF8
H——磁场强度。 W>bW1h
A.6 三方向测量取和公式 c):*R ]=
…………………………………(A.17) 7qz-RF#s8
式中: Lx{N%;t*E
——场强值; P$ef
,ZW"
——X方向的场强值; Z+W&C@Uw
——Y方向的场强值; Av>j+O ;
——Z方向的场强值; ;T+U&U0d|
)YtL=w?L'