地球站天线辐射灾害计算与测量
天线辐射测试
天线辐射测试
天线辐射测试是通过对天线辐射功率进行测量，来评估天线辐射性能和安全性的过程。
在天线辐射测试中，常用的方法包括以下几种：
1. 直接功率测量法：利用功率计等仪器直接测量天线输出的辐射功率。
2. 堆积场法：将待测天线安装在电磁宿主中，通过在宿主中产生一个叠加的电磁场，通过测量场的幅度和相位，再反推出待测天线的辐射性能。
3. 标准天线方法：通过将待测天线与一个已知性能的标准天线进行对比，测量它们之间的辐射量差，以评估待测天线的辐射性能。
4. 收发通信测试方法：通过对天线进行发射和接收信号的测试，评估其辐射效果和通信质量。
天线辐射测试的目标是评估天线的辐射性能和安全性，以确保天线在实际使用中不会对人体和其他设备造成危害。
同时，天线辐射测试也可以用来验证天线设计的合理性和优化天线的性能。
辐射计观测方法和数据使用分析报告
性能指标 <500K (所有天线) 1.0K 内置狄克开关和外部液氮 内置狄克开关和标准噪声 天空倾动定标 <0.05K <-30dB 0~350K -30°~45° 0~360° -90°~90° 8.20m <3KW 5KW
高度角的定义：水平方向观测时为 0°，向上转动辐射计的角度为正值，向 下为负值；方位角的定义：以大车车头方向为 0°，俯视图中的顺时针方向转动 角度增加(图 1-2)。
图 1-6 水面微波亮温实测与模拟对比结果（图中蓝色线为模拟值，虚线为 V 极 化模拟值，实线为 H 极化模拟值；红色方形为 V 极化测量值，红色圆圈为 H 极 化测量值）
2 车载微波辐射计观测标准
以往利用辐射计进行微波辐射特征观测试验时， 均采用的是单次观测的方法。 卡车和辐射计位置不变获取地表辐射亮温， 然后平均得到辐射计的观测亮温数据。 但是在这种观测方法存在很大的偶然性，观测得到的数据说服力不够。与测量其 它地表参数一样， 采用多次测量取平均的方法能够减小这种偶然性，从而更好的 表现观测目标的微波辐射特征。基于以上考虑，制定了辐射计的观测方法如下：
2.3 注意事项
1) 打开辐射计前，一定先要确认已经将 UPS 打开。以保证外部电源断开后，能 够临时用 UPS 供电，从而避免仪器因为突然断电而损伤。 2) 当设置辐射计转动至某一高度角和方位角时，一定注意观察辐射计的转动方 向，以防止由于人为设置的错误而使辐射计转动到非常规的角度。当出现转 动角度错误时，请立即关闭辐射计的电源开关，重新检查设置的角度。 3) 升高辐射计时，注意观察辐射计液压平台周围情况，保证一切安全后才可操
8m
Footprint 1
20m RADIOMETER
Footprint 2
天线测量(2)
旋转到θ 方向时，它所接收到的直射波的场强Ed ′为 E′d A/20 ′=Ed10 Ed (∵A=20·lg E ) d
(18)
微波测量与天线测量
设直射波Ed ′和反射波Er同相和反相时测出的场强值 分别为Emax和Emin,它们与直射波E′d的比值用分贝表示 时分别为B(dB)[=20·lg(Emax/E′ d)]和C(dB)[=20·lg( ′ )]。 Emin/Ed
件,探针天线位于需检测的区域(静区)内；
（2）源天线为水平极化(或垂直极化)时,以探针天 线在相同极化时接收到的信号电平为参考电平,然后
(24)
微波测量与天线测量
将探针天线的极化旋转900即垂直极化(或水平极化), 记下接收信号电平,它与参考电平之差就是暗室的交 叉极化电平。 三、多路径损耗的均匀性 测试多路径损耗的均匀性的具体步骤如下: （1）与测试交叉极化电平的步骤（1）相同； （2）使源天线与探针天线保持同样的极化(水平或 垂直)同步旋转3600,并隔一定角度记录一次接收的功 率电平； （3）根据需要还可将探针天线适当偏离静区中心, 重复上述步骤,观察多路径损耗的均匀性。 (25)
于是有 (π d/λ )θ 即 2θ
0.25dB≈0.4144
0.25dB≈0.26λ
/d
(6)
微波测量与天线测量
为了使待测天线孔径上入射场横向幅度的不均性不 大于0.25dB,那么要求 2θ 即 故
0.25dB≥2α D
0.26(λ /d）≥(D/R） R≥(Dd)/(0.26λ )≈(4Dd)/λ
微波测量与天线测量
于是我们就可以求出源天线方向图的0.25dB波瓣 宽度。即2θ 0.25dB 因 sinx/x =10-0.25/20=0.9716
宁夏广播电视卫星地球站电磁环境测试和干扰预测
G 1 t = 43. 6dB P3 t = 20dBW ( 发 射 功 率
100W )
G 3 t = 55. 5dB
E = (EIRP )C - (EIRP ) I
= P1t + G 1t - P 3t - G 3t = -
26 6dBW
A h = 20lg [ 1 + 4 . 5 ( EL ) f 0 5] + ( EL ) f ( 0 .33 EL ∋0 时)
收) ; 56dB( 发射)
1 2 电磁环境测试
1 2 1 测试系统
测试系统框图如图1, 测试系
统参数见表1。
CableGIS
有线电视地理信息系统
北京广知 捷信技术 中心 电话: 010- 68042703、68018291 传真: 010- 68010693
优质服务 品质保证
频谱 分析仪型 号: HP 8562A
存在的最严峻的干扰进行计算分
析。
宁夏长途传输局的6GH z 数 字微波线路中, 灵武站至银川站
方向与灵武站至广电地球站拟定
位置方向的夹角为各段电路与之
的夹角中最小的一个, 并且距离
最短( 黄旗口站位于广电地球站
的背向位置上) , 所以首先计算地
球站对灵武站的干扰。
3 1 基本位置参数
广电地球站与宁夏长途传输
C / I = G ( #) + L + E + A h + X PD = 34. 4dB 3 3 灵武微波站的允许载波干扰 比( C / I )o
( 1) 数字系统的载波干扰比 允许值公式:
( C / I ) o = ( C / N ) th + 10 ( C / I ) o : 误码率门限载波干 扰比允许值, dB ( C / N ) th : 对应于误码率门 限值的实际载噪比( 门限载噪比, 含设备系统恶化量) 。 ( 2) M PSK 调制误码率表达 式
天线测量(二)
天线测量与微波测量
③描绘出所检测方向的驻波曲线以及它的包络 线.根据驻波包络线确定(B-C)的值,同时再判定 ˊ 是Ed>Er还是Er>Eˊ d,其方法是在该取向角上,若驻 波曲线的平均值比在探针天线方向图在该角度上 ˊ ˊ 的电平高时,则Ed<Er,若相反,则Er<Ed 。 ④在探针天线方向图上找到该取向角时的电平 值A,并将它和(B-C)的值代入相应公式计算就能求 得相应的反射率电平。 ⑤在不同频率点(暗室的工作频带内)、不同的 方位及极化状态下,重复步骤①-④,我们就可以 了解暗室的反射率电平是否满足设计和测试要求。 二、交叉极化电平的检测
(3)
2θ3dB
天线测量与微波测量
d
O
2αD
D
R
入射场横向幅度不均匀
为了使入射场横向幅度在待测天线口径面上均匀,要求 2αD<<2θ3dB
而
通常
R>>D
故
2αD=2arctg R 2αD≈D/R
D/2
(4)
天线测量与微波测量
即要求 (D/R)<<2θ3dB 设源天线的方向图函数(归一化）为sinx/x ， 这里 x=(πd/λ)sinθ d是源天线孔径尺寸 于是我们就可以求出源天线方向图的0.25dB 波瓣宽度。即2θ0.25dB 令 sinx/x=10-0.25/20=0.9716 得 x=(πd/λ)sin(θ0.25dB)=0.4144 一般情况下θ0.25dB很小 所以sin(θ0.25dB)≈θ0.25dB 于是有 (πd/λ)θ0.25dB≈0.4144 即 2θ0.25dB≈0.26λ/d 为了使待测天线孔径上入射场横向幅度的不均
(20)
天线测量与微波测量
测绘技术中的辐射测量与计算方法
测绘技术中的辐射测量与计算方法测绘技术在现代社会中扮演着重要角色，通过测绘数据可以绘制出准确的地图，为人们提供方便和依据。
在测绘过程中，辐射测量与计算方法是不可或缺的一环。
本文将探讨测绘技术中的辐射测量原理与计算方法。
一、辐射测量的原理在测绘过程中，辐射测量主要指的是对地球表面的辐射强度进行测量。
辐射是指物体向外发射的电磁能量，包括可见光、红外线、紫外线等。
通过辐射测量，可以获取地球表面不同区域的辐射强度数据，为后续的地图绘制和分析提供支持。
辐射测量的原理主要基于光电效应和能谱分析。
光电效应指的是物体受到光照后产生电信号的现象。
通过光电效应，可以将光信号转化为电信号，进而进行测量和分析。
而能谱分析则是指利用能谱仪对辐射信号进行扫描和分析，从而得到辐射源的能量分布情况。
二、辐射测量的方法辐射测量的方法主要包括光度计法、辐射计法和遥感技术。
1. 光度计法光度计法是一种通过光度计对辐射强度进行直接测量的方法。
光度计是一种能够测量光强度的仪器，通过测量光线的强度来确定辐射的强弱。
这种方法操作简单，成本较低，适用于对辐射强度进行定量测量和比较。
2. 辐射计法辐射计法是一种利用辐射计对辐射强度进行间接测量的方法。
辐射计是一种专门用于测量辐射强度的仪器，可以通过测量辐射引起的电磁场或电流来估算辐射的强度。
这种方法精度较高，适用于需要较准确测量辐射强度的应用场景。
3. 遥感技术遥感技术是一种通过空间传感器获取地球表面辐射数据的方法。
通过遥感技术，可以获取到大范围的辐射数据，为测绘和地理信息系统提供全面的数据支持。
遥感技术广泛应用于土地利用规划、环境监测等领域，可以获取到地表温度、植被指数等辐射相关的信息。
三、辐射测量的计算方法在辐射测量过程中，需要进行一定的计算来分析和处理数据。
常见的辐射测量计算方法包括辐射通量计算、辐射反演计算和辐射能量平衡计算。
1. 辐射通量计算辐射通量计算是指根据测量的辐射强度数据，计算出单位面积内的辐射通量。
卫星通信地球站的电磁干扰分析
卫星通信地球站的电磁干扰分析本文讨论卫星通信地球站所受微波干扰的一些问题：干扰允许值，测试设备，测试系统灵敏度，测试方法，连续波干扰(微波站)，脉冲波干扰(雷达站)分析，协调区及协调方法。
一、干扰允许值(干扰容限)地球站所受干扰越小越好。
但这种站址很难找到。
因此允许一个最大干扰值，它的存在并不影响(不降低)通信质量。
这个最大干扰值就是干扰允许值(干扰容限)。
地球站通信业务不同，(数字，模拟，电视)或干扰源微波站业务不同，干扰源对地球站的影响效果不一样，即不同情况所允许的干扰值不一样。
因此，一般规定一个普遍适用的干扰标准。
常见资料有以下几种：C/I=(C/N+10)dB[1](不同业务数值略不同) (1)C/I=20dB[2] (2)I=(kTB-6)dBW[3] (3)由(1)式，C-I=C-N+10∴N-I=10， ∴N/I=10即：I= kTB-10 dBW，说明(3)式形式可由(1)式转化而来。
式中， C/I：地球站低噪声放大器输入端(既参考点，也是天线输出端)有用信号带宽内载波干扰比。
C/N：满足通信质量(技术指标)要求的在参考点的C/N。
例如地球站数据业务，它是满足一定的BER时，所对应要求的C/N(加储备余量)。
C：进入到地球站低噪声放大器输入端的载波功率。
I：进入到地球站低噪声放大器输入端的干扰功率。
kTB：折算到地球站低噪声放大器输入端的接收系统噪声功率底值(即N)。
公式(1)是从载噪比C/N的角度考虑的(既考虑C又考虑N)，公式(2)仅从载波C的角度考虑问题，公式(3)仅从噪声N的角度考虑。
通信质量(技术指标)都是用C/N(或间接用C/N)来表示的，而且不同业务所要求的C/N不同，因此用公式(1)最科学。
但公式(2)用起来最实用，它把不同业务对C/N要求的差别忽略了(只有几dB差别)。
公式(3)是由公式(1)导出的，二者等效。
有些情况下公式(3)用起来更方便。
为了方便，下面我们把公式(2)作为干扰容限标准。
地球站天线辐射灾害的计算与测量
2015年全国微波毫米波会议
R/2 电抗近场区
/2RD2/2 辐射近场区（亦称为瑞利场区 ）
D2/2R2D2/ R2D2/ 辐射中场区（亦称为费涅尔场区） 辐射远场区（亦称为费朗荷费区）
2015年全国微波毫米波会议
功率密度定义：
PG R, , t PD 2 4 R
公众照射安全限值10W/m2 (1mW/cm2)
职业照射安全限值50W/m2 (5mW/cm2)
2015年全国微波毫米波会议
ICNIRP standard. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300GHz). 2GHz以上电磁辐射安全限值： 公众照射安全限值10W/m2 (1mW/cm2) 职业照射安全限值50W/m2 (5mW/cm2) ICNIRP—International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
2015年全国微波毫米波会议
由图中的近区功率密度包络可知，当R=0.25D2/
时，近区功率密度因子最大，且当R>0.25D2/时，
近区功率密度因子随距离因子 是单调减小的，
当 R在[0,0.25D2/]区间内，近区功率密度因子是
震荡变化的。且当R=0.25D2/时，其轴向近区功
感器官特别有害）；高频电磁场会使人出现一
系列的头晕、失眠、神经系统紊乱等非热病理
效应。
2015年全国微波毫米波会议
2015年全国微波毫米波会议
2015年全国微波毫米波会议
甚低频发信天线辐射场强计算与测量方法研究
甚低频发信天线辐射场强计算与测量方法研究I. 绪论- 研究背景和意义- 目的和意义- 国内外研究现状- 文章结构II. 甚低频发信天线辐射场强计算方法研究- 甚低频电磁辐射特性分析- 发射天线辐射场数值计算方法- 辐射场数值计算实例分析III. 甚低频发信天线辐射场强测量方法研究- 电磁辐射场强测量技术概述- 甚低频电磁辐射场强测量方法设计- 甚低频电磁辐射场强测量实验与结果分析IV. 甚低频发信天线辐射场强的特征及影响因素分析- 甚低频电磁辐射场强的特征- 甚低频发信天线辐射场强的影响因素分析- 环境对甚低频发信天线辐射场强的影响分析V. 结论与展望- 研究结论总结- 研究成果与创新点- 存在不足及未来研究方向第一章绪论1.1 研究背景和意义随着电子通信技术的发展，我们的生活离不开各种无线通信设备和基站。
然而，这些通信设备和基站在工作时产生了大量的电磁辐射，这些辐射可能对人类健康和环境造成潜在的危害。
因此，人们重视对电磁辐射的研究和控制，以保障人类健康和环境安全。
甚低频（ELF）波段是指频率在3 Hz至30 kHz之间的电磁波。
在这个频段，电磁波的传播具有很多独特的特性。
例如，ELF电磁波可以在地球的磁场线上传输，同时也可以穿透大多数建筑物和岩石。
因此，ELF电磁波在电力传输的控制和通信领域中具有广泛的应用前景。
然而，ELF电磁辐射对人体健康的潜在危害也引起了人们的关注。
虽然目前还没有证据证明ELF电磁辐射对人类有害，但是需要对ELF电磁辐射的辐射场强进行严格的监测和控制。
因此，本文旨在研究甚低频发信天线辐射场强计算与测量方法，深入探讨甚低频电磁辐射的特性和影响因素，为电磁辐射的控制和监测提供科学依据。
1.2 目的和意义本文旨在研究甚低频发信天线辐射场强的计算与测量方法，主要包括以下几点：首先，分析和探讨甚低频电磁辐射的特性和传播规律，研究发射天线的电磁辐射场数值计算方法，并且结合实际计算甚低频发信天线辐射场强的大小和分布规律。
地球 空间 辐射 流量 计算
地球空间辐射流量计算1.地球表面接收的太阳辐射数量很大。
The amount of solar radiation received on the Earth's surface is significant.2.科学家们利用流量计算来研究太阳辐射的影响。
Scientists use radiation flux calculations to study the impact of solar radiation.3.太空中的辐射对宇航员身体健康造成影响。
Radiation in space affects the health of astronauts.4.测量地球上的辐射量是气象学和地球科学的重要研究课题。
Measuring radiation on Earth is an important research topic in meteorology and Earth science.5.辐射对地球大气层的影响尤为重要。
The impact of radiation on the Earth's atmosphere is particularly important.6.太阳辐射可以影响地球的气候。
Solar radiation can affect the Earth's climate.7.辐射流量的计算需要复杂的数学模型和工具。
Calculating radiation flux requires complex mathematical models and tools.8.宇宙空间中的辐射通常被称为宇宙辐射。
Radiation in space is often referred to as cosmic radiation.9.辐射流量是科学家们研究宇宙和地球的重要参数之一。
Radiation flux is one of the important parameters that scientists study about the universe and Earth.10.由于地球的大气层，一部分太阳辐射会被吸收和反射。
天线原理与设计—第十三章计算方法和测量方法
天线原理与设计—第十三章计算方法和测量方法一、计算方法1.理论计算：(1)天线增益的计算：根据天线的辐射模式和辐射功率分布，可以采用积分方法来计算天线的增益。
(2)天线输入阻抗的计算：天线输入阻抗的计算通常使用线性切向电流天线模型或螺旋线天线模型，通过电场边界条件来计算天线输入阻抗。
(3)天线的方向图计算：根据天线的电流分布和辐射功率分布，可以通过积分方法来计算天线的方向图。
2.数值计算：(1)有限差分时间域(FDTD)方法：FDTD方法是一种数值计算方法，通过将空间分割成小立方体来离散化场的分布，并利用电磁场的时域麦克斯韦方程进行迭代计算，从而得到天线的电磁场分布和性能。
(2)方法不可逆特征边界条件(MNIBC)方法：MNIBC方法是一种适用于计算电磁波散射问题的数值方法，通过各向同性吸收边界条件和物理吸收边界条件来模拟仿真区域的边界。
二、测量方法1.增益的测量：(1)天线场测试的方法：利用天线场测试系统和天线场测试仪器，通过测量天线的辐射场强度来推算出天线的增益。
(2)环境排斥区测量法：通过将天线放置在天线排斥区，利用环境中的散射物或反射物的信号来测量天线的增益。
2.方向图的测量：(1)天线扫描方法：利用天线旋转或移动扫描来测量天线的辐射方向图。
(2)天线阵列方法：利用多个天线组成的天线阵列来测量天线的辐射方向图。
3.输入阻抗的测量：(1)逐步移相器法：通过改变馈电网络中移相器的相位，使得天线在不同频率下的阻抗匹配。
(2)S参数测量法：利用网络分析仪来测量天线的S参数，并通过计算来得到天线的输入阻抗。
总结：天线原理与设计中的计算方法和测量方法是天线工程中必不可少的内容。
通过理论计算和数值计算可以得到天线的增益、输入阻抗和方向图等参数，而天线的增益、方向图和输入阻抗可以通过测量方法来验证。
这些计算方法和测量方法对于天线性能的评估和优化非常重要。
如何准确地测量和评估通信基站的电磁辐射
CHINA RADIO 2019.4厂商发布News from the Producer电磁场（EMF）是环境的自然现象之一，太阳光、闪电和地磁场是常见的天然辐射源，但现代人造辐射源所产生的电子烟雾或电磁污染引起了人们对电磁辐射的担忧。
电磁辐射伴随着通信基站的发展，对人们的生活也造成了一定的影响。
关于移动通信基站的电磁辐射情况，是否会影响到其附近生活工作的人的身体健康的问题，逐渐成为产业界乃至整个社会所关心和讨论的热点话题。
为防止电磁辐射污染环境、保护公众健康，FCC、ICNIRP、IEEE 等机构先后制定了相应的标准和有关技术导则。
国家环保部门也修订发布了《电磁环境控制限值》（GB 8702-2014），以此来解决电磁辐射可能超标的问题。
而确保通信基站符合曝露限值的唯一办法是使用合适的测量仪器和方法并依据现有的技术法规对其电磁辐射进行专业的测量。
目前，移动网络正变得越来越密集。
卫星、电视和广播等通过无线电传输的功率越来越强，无线局域网如WiFi 或蓝牙等也进行着大量的数据传输。
实际上，弱场强对人身体健康的长期影响一直是业界深入研究的主题，然而直到今天，始终没有得到明确的结论。
对于现场测量来说，需要获得移动系统的辐射是否始终低于规定限值的可靠结果。
随着移动通信技术的发展，5G 技术已经渐渐进入人们的生活，其采用了基于 OFDM 优化的波形和多址接入技术以及大规模MIMO 技术，关于5G 通信基站电磁辐射曝露测量的研究也已经展开。
本文以LTE 基站为例，基于Narda STS 的电磁辐射选频分析仪SRM-3006简要介绍移动通信基站电磁辐射的测量和评估方法。
1 LTE 技术要点作为GSM 和UMTS /宽带CDMA（3G）的后继者，LTE 即长期演进，是第四代通信技术或4G。
目前，下一代5G 也已经处于起步阶段。
与GSM 和3G 相比，4G 具有更高的数据速率、更高效的频谱使用率和更低的时延，其主要频段为700MHz~2700MHz。
现代大气探测学第八讲辐射的测量夏俊荣
理想的总辐射 表如果太阳辐 射强度不变， 太阳天顶角 （或高度角） 不变，转动仪 器一圈，仪器 的读数应该是 如果太阳辐射强度不变，不变的 太阳天顶角逐渐改变，仪 器的读数应该与天顶角的 余弦成正比
总辐射的测定：
Eg↓=SL+Ed↓＝KN 其中：N为电流表读数
K为仪器常数
在测量散射辐射时
用遮光板遮住太阳的直接 辐射，此时感应器感应的 就是天空散射辐射。遮光 板是一块直径与玻璃罩相 等的圆形板，两面均涂成 黑色，其板长为板面直径 的5.7倍，从而使感应面中 心与遮光板构成的圆锥角 为10° ×系数
.....
差 异
• 进光筒设计标准 考虑太阳对地视张角 0.5°，要分离这样小的立体角，进光筒 需很长，但对瞄准与观测不方便
• 进光孔孔径半张角α（WMO建议2.5 °）
• 环日辐射占太阳直接辐射2-6%
• 在使用不同孔径角的仪器或彼此对比时， 必须计算各自环日辐射的贡献，并加以 修正
.....
差 异
辐射传感器
back
辐射测量单位
⑴ 辐照度E：在单位时间内，投射到单位面 积上的辐射能，即观测到的瞬时值。
单位为瓦/米2（W/m2），取整数。 ⑵ 曝辐量H：指一段时间（如一天）辐照度 的总量或称累计量。单位为兆焦耳/米2 （MJ/m2），取两位小数，1MJ=106J=106W·s
二、辐射的观测仪器及原理
3、净全辐射的观测
使用时的注意事项：
1、由于一般玻璃罩只能透过短波辐射，而净辐射表要 感应的全辐射，因此感应面上不能加盖玻璃罩
2、薄膜罩使用时间过长，容易脏污和老化，紫外线强 和污染严重将大大降低罩的透过率，因测要经常维护 薄膜罩清洁并定期更换，才能保持其测量精度
实验6天线的辐射特性测量 - 副本
实验报告课程名称：电磁场与微波实验指导老师：_____成绩：__________________实验名称：波导传输线与负载特性测量实验类型：验证型同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1、揭示喇叭天线的辐射特性2、覆盖的基本概念：●天线辐射方向图●波束宽度●天线的极化特性●电磁波在空间传播中与距离的关系二、实验原理和内容描述天线的参量很多，择其主要有：天线方向性、辐射方向图、波束宽度、旁瓣电平、工作频率与响应、频率等等。
除此之外，天线发射（或接收）的电磁波都具有极化特性，所谓极化是指电磁波电磁矢量的方向，所以接收机接收到的信号大小跟收、发天线的安装方向有关（以下简称发射天线的极化方向或接收天线的极化方向）。
如果发射天线所发射电磁波的极化方向与接收天线的极化方向一致，接收信号最大，若两者正交，接收机则接收不到信号。
实验用3公分波段（8-12GHz）喇叭天线揭示天线方向性、波束宽度、波的极化特性。
实验装置包括三部分：分别是信号发射端、接收端和天线移动架。
发射端由固态振荡器、微波衰减器、小喇叭天线连接组成，并装在一个云台上。
发射端喇叭天线可以绕矩形波导轴向旋转，由此可以改变发射电磁波的极化方向，其极化角度可从指示刻度盘读出；发射功率的大小可用微波衰减器来调节。
云台可在垂直面和水平面上转动，用于测量发射天线的方向性特性；发射端还装有一个可移动的金属栅栏；天线移动架可以使发射端沿着移动架轨道平移，从而改变收、发喇叭天线之间的距离，其测量值可以从移动架上的刻度读取。
接收端将喇叭天线与微波晶体检波器连接在一起固定不动。
用到的方程为：P r=P t G t G rλ2/（4πR）2（W）其中R为收、发天线间距离最佳角锥喇叭天线增益：G=0.51*4πA P/λ2（AP为喇叭口的面积）喇叭天线半功率波束宽度：H面：2θ0.5≈1.18*λ/D H（rad）E面：2θ0.5≈0.89*λ/D E（rad）远区场条件：R>>2D H D E/λ三、主要仪器设备固态振荡器、微波衰减器、小喇叭天线、天线移动架、选频放大器、金属栅网。
SJ 2534.3-84 天线测试方法 在天线测试场测量天线辐射方向图
中华人民共和臣电子工业部部标准天线测试方法在天线测试场测量天线辐射方向图本标准适用予在天线潞试场测量天线的辐射方向图，重点放在天线辐度方向图的测量。
本标准中始终假定受试天线是一个无源，线性，可逆的装置，所以它的辐射特性既可以在发射状态也可以在接收状态下测量。
否则应当在天线系统所设计的使用状态下进行测量。
本标准中如无特殊说明，则受试天线是用于接收状态。
工作坐标系与测量的基本考虑1.1天线辐射方向图是任何一个天线的主要特性．为了全面地表征一个天线的辐射场，应测量以受试天线为中心（严格地说是以受试天线的相位中心为中心>的某一球面上的相对幅度，相对相位，极化及功率增益。
这些辐射特性中的任何一个作为空间坐标系的函数被显示出来就定义为受试天线的辐射方向图或天线方向图．1.2应将一个工作坐标系（通常是球坐标系）与受试天线联系在一起．此坐标系由天线使用时所处的系统而定。
特殊天线的测量可以规定不同的坐标系．天线测量中采用的标准球坐标系示予图1．一种专门用于火箭、导弹和宇宙飞船的坐标系示于图2．1．3 天线的坐标系一般根据天线上某一机械基准来规定．因此，应当提供一种建立这个机械基准的手段．图1 天线测量中使用的标准球坐标系1.4在一个给定的辐射方向图中两个角型标是变量，而受试天线到测量点阿距离R是不变的。
通常射频工作频率和天线极化状态作为参变量来处理．辐射方向图应在规定的频率上和指定的极化状态下泓量。
对某些天线的应用必须使频率作为一个变量。
如果频率是连续可变的，则此种测量方法叫做扫频技术．。
1.5完全测出天线的辐射方向图是不现实的，所以必须使用各种采样技术。
如固定工作频率和极化而坐标步进地改变，对的每一增量在给定的范围内连续地测出所徭要的天线特性。
根据实际情况，只要增量足够小，便可以获得近予完整的实用天线方向图。
对所有增量得到的方向图通常叫做一个辐射方向图组。
1.6当源天线照射到它紧邻区域内的构件上时，这些构件会改变孤立天线的辐射场．因此对辐射场的测量必须把那些构件的有关部分包括在内。
倾斜面上辐射量的计算公式推导
倾斜⾯上辐射量的计算公式推导倾斜⾯上辐射量的计算公式推导直接辅射不同倾斜⾯上的直射辐照度可利⽤下式求出：S（β，α）= Sm·cosθ式中θ是太阳光线对倾斜⾯的⼊射⾓，可由下式得出：cosθ=cosβSinh+Sinβcos h cos(Ψ-α)式中β是倾斜⾯与⽔平⾯间的夹⾓，h是太阳⾼度⾓，Ψ是太阳的⽅位⾓，α是倾斜⾯的⽅位⾓，⽅位⾓从正南算起，向西为正，向东为负。
对于⽔平⾯来说，由于β=0，所以cosθ=Sinh，因此：S（0，0）= Sm·Sinh设K S=S（β，α）/S（0，0），将前⾯的公式代⼊，则有：K S=cosθ/Sinh=cosβ+Sinβ·cos(Ψ-α) /tanhK S称为换算系数。
有了K S值，根据⽔平⾯上的辐射值很容易求出倾斜⾯的辐射值。
对于不同时段的曝辐射量，也是如此。
只时求算K S时，Ψ、α、h等值要代⼊相应时段的平均值。
当计算较长时段内的曝辐射量时，如⽇总量，使⽤换算系数也很⽅便，只是这时的K S值应从实测值中得出，⽽不能⽤上述⼏何关系计算出来。
对于实⽤来说，⽤⽉平均⽇总量的K S值最⽅便，它⽐个别⽇⼦的K S值对云量和透明状况的依赖性更少。
其他影响K S的因⼦是地点的纬度、倾斜⾯的朝向和⽉份等。
表13给出了不同纬度三种倾斜⾓度⽉平均⽇总量的K S值。
散射辐射计算不同朝向倾斜⾯上的散射辐照度，困难要⼤得多。
通常的解决办法是假定辐射是各向同性的，即呈均匀分布。
这样，散射辐照度E d ↓和反射辐照度E r↑可按下列公式计算。
E d↓（β，α）= E d↓(1+ Cosβ)/2 E r↑（β，α）= E r↑(1- Cosβ)/2式中E d ↓和E r↑是⽔⾯上的散射和反射辐照度。
不过，⽤下式根据⽔平⾯上的散射辐照度计算倾斜⾯上的散射辐照度，要⽐利⽤各向同性的假设更准确此。
E d↓（β，α）+ E r↑（β，α）=K(E d+ E r)·E d↓换算系数K（E d+E r）是在各种太阳⾼度⾓和⽅位⾓下，⽤总辐射表对各种倾斜表⾯上的散射辐照度和反射辐照度进⾏实测的结果确定的。
甚低频发射天线辐射性能计算与测量研究
甚低频发射天线辐射性能计算与测量研究李云红;董颖辉;严亚龙【摘要】针对目前甚低频发射天线辐射性能测量不准确的问题,对影响岸基甚低频发射天线辐射电场和磁场的各个场分量进行了分析计算.提出了在满足一定精度的要求下的甚低频辐射磁场和电场的最佳测试距离,且在夜间测试更为准0确,并提出电场和磁场测试值可按照自由空间波阻抗关系相互转换的条件,为准确获取甚低频发射天线辐射性能提供了有实际意义的指导原则.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】5页(P49-52,68)【关键词】甚低频;电磁场;场强测量;辐射场计算【作者】李云红;董颖辉;严亚龙【作者单位】海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TN011甚低频电波传播稳定，衰减较小，是对潜通信的主要手段。
为了保障通信，需要知道发射天线到底能够辐射出去多少功率，因此岸基甚低频发射天线的辐射效率是一个重要的参数。
在天线设计中对天线的辐射效率要有一定的要求，在天线工作中也需对辐射效率进行定期测量。
但是，由于甚低频发射天线是电小天线，无法分别准确测量出天线损耗电阻和辐射电阻[1]，故不能利用阻抗参数来得到天线的辐射效率。
目前测量甚低频发射天线辐射效率的方法是在距离天线几十km的位置上，利用场强计或频谱测试接收机测出该位置的场强[2]，且认为该测试值就是天线的辐射场，然后再根据天线的方向特性间接推出天线的辐射功率，而天线的输入功率较易得到,进而算得天线的辐射效率[3]，比如美国NWC、CUTLER甚低频发射天线辐射效率的推算采用的就是此方法[4]。
这种测量方法其实是存在很大问题的，因为场强计所测得的场中不仅包含地波辐射场[5]，而且还包含静电场、感应场及天波场等场分量，这些场分量与频率、距离、电离层高度、地电导率和电离层衰减等许多参数都有关系[6]，场强计所测得的场是这些场的矢量和[7]，而并不是完纯的辐射场[8]，因此利用测试值直接推算天线效率可能会造成较大误差。
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随着现代科学技术的 发展，特别是无线电技 术的发展，空间电磁环 境日益恶化，电磁辐射 干扰无处不在
2015年全国微波毫米波会议
常见微波辐射灾害源
基站天线无处不在
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多 天 线 发 射
手
电
机
视
与
广
对
播
讲
天
机
线
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侦察干扰天线
卫 星 通 信 天 线
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2015年全国微波毫米波会议
2015年全国微波毫米波会议
台湾反辐射灾害游行
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这些电磁污染不仅干扰电子设备正常运行， 而且对人类的健康构成威胁。电磁辐射对 环境所构成的这种无形的电磁污染，已被 世人称之为第五公害。面对日趋严重的电 磁污染，电磁兼容技术、电磁环境保护和 电磁的生物效应等，已成为当今世界的热 门研究课题。
0.137 f
2015年全国微波毫米波会议 ➢天线场区的划分与功率密度的定义
天线场区划分
D
/2
D2/2
2D2/
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R/2
电抗近场区
/2RD2/2 辐射近场区（亦称为瑞利场区 ）
D2/2R2D2/ 辐射中场区（亦称为费涅尔场区）
R2D2/
辐射远场区（亦称为费朗荷费区）
2GHz以上电磁辐射安全限值： 公众照射安全限值10W/m2 (1mW/cm2) 职业照射安全限值50W/m2 (5mW/cm2)
2015年全国微波毫米波会议
•ICNIRP standard. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300GHz).
15000-30000MHz连续波的公众照射限值： 2 W/m2 ( 0.2mW/cm2)
2015年全国微波毫米波会议
• GJB 5313-2004 《电磁辐射暴露限值和测量方法》
：
2015年全国微波毫米波会议
• GJB 5313-2004 《电磁辐射暴露限值和测量方法》
：
作业区短波、超短波、微波连续波暴露限值
2300GHz以上电磁辐射安全限值： 公众照射安全限值10W/m2 (1mW/cm2) 职业照射安全限值50W/m2 (5mW/cm2)
2015年全国微波毫米波会议
• GB 8702-1988 《电磁辐射防护规定》
该标准规定： 3000-15000MHz连续波的职业照射限值： f /1500W/m2 (f =6430MHz 4.29W/m2)
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气 象 雷 达 天 线
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雷 达 天 线
散 射 通 信 天 线
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较强电磁场作用于人体会产生三种效应： 低频场会在生物体内产生感应电流而引起
病理效应；高频电磁场会引起较高的比吸收率 造成体内温度上升带来一系列的病理效应（敏 感器官特别有害）；高频电磁场会使人出现一 系列的头晕、失眠、神经系统紊乱等非热病理 效应。
• ANSI-IEEE C95.1-1999 IEEE Standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency range from 3kHz to 300GHz
3GHz以上电磁辐射安全限值：
100W/m2 (10mW/cm2)
2GHz以上电磁辐射安全限值：
公众照射安全限值10W/m2 (1mW/cm2)
职业照射安全限值50W/m2 (5mW/cm2)
ICNIRP—International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
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•FCC standard.
2015年全国微波毫米波会议 地球站天线辐射灾害的计算与测量
二零一五年五月
2015年全国微波毫米波会议
➢ 引言 ➢ 现行辐射控制国内外标准介绍
主 ➢ 天线场区的划分与功率密度的定义 要 ➢ 地面站天线辐射灾害的计算 内 容 ➢ 地面站天线辐射灾害的计算实例
➢ 地面站天线辐射灾害测量 ➢ 结束语
2015年全国微波毫米波会议
3000-15000MHz连续波的公众照射限值： f / 7500 W/m2 (f =6430MHz 0.857W/m2)
2015年全国微波毫米波会议
• GB 8702-1988 《电00MHz连续波的职业照射限值： 10W/m2 (1mW/cm2)
2015年全国微波毫米波会议
•FCC standard.
2015年全国微波毫米波会议
•Australian radiation protection standard: Maximum exposure levels to radio frequency fields 3kHz to 300Ghz
2015年全国微波毫米波会议
目前许多国家和组织在电磁辐射控制技术 方面进行了大量的研究工作，并制定了一系 列的限值标准，如FCC、ANSI/IEEE等。因此 计算和测量地面站发射天线辐射功率密度， 确定辐射功率密度是否满足国家标准规定的 电磁辐射安全限值是很重要的。
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➢现行辐射控制国内外标准介绍
(For controlled environments)
2015年全国微波毫米波会议
2015年全国微波毫米波会议
• ENV 50166-2 European pre-standard. Human exposure to electromagnetic fields-High frequency(10kHz to 300GHz). January 1995.
82.5 / f
0.274 f
2015年全国微波毫米波会议
作业区短波、超短波、微波脉冲波暴露限值
58.5 / f
0.194 f
2015年全国微波毫米波会议
生活区短波、超短波、微波连续波暴露限值
58.5 / f
0.194 f
2015年全国微波毫米波会议
生活区短波、超短波、微波脉冲波暴露限值
41/ f