气象雷达环境影响评价的实践分析

单 程 引起 的射频 损 失０１ ｄ ．５ Ｂ），而且 最 主要 的是接 收者并 不
般情 况 为 了解 项 目拟 建址 以及 周 围的 电磁环 境背 景 ，
评价单 位均 需 对拟 建地 块周 围进 行 电磁 环境背 景水 平现场 测
量。
３ １监 测 项 目及测 点布 置 ．
监测布点依据 《 电磁辐射环境影响评价方法和标准 》
Ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ）。 ｒｃｓｏ
Ｐ ＵＰ （Ｐｉｃｐ ｌ ｅ ｒ ｉａ ｎ Ｕｓｒ
若 干 分 之 一 。对 于项 目为 地 方 环 保 局 负 责 审批 的项 目，取
Ｇ ８０ －８ Ｂ ７２８ 中场强 限 值的 ｌ 作 为评价 标 准 ：Ｏ１２ ｍ 。 ／ ５ ． Ｗ／ 。 ４
２ ２评 价 范 围 ．
式中： ｉ Ａ 一第ｉ ｊ 个辐射体ｊ 频段辐射的辐射水平； ｉ－对 Ｂｊ＿ ，一 ， Ｌ
应 于ｊ 段 的 电磁 辐射 所 规定 的照 射 限值 。 于城 市 电磁辐 射 频 埘 源 ，其 一 般频 率 范 围在 ３～ ０ ０ ｚ ０ ３０ ＭＨ ，在 该 频段 的 公众 照射
功 率密 度 限值 为０４ ｍ ．Ｗ／ 。 为 使公 众所 受辐 射 低于上 述 限值 ，并 为其 它建 设项 目留
气 象雷 达 主 机 三 个 子 系 统 中 的Ｒ Ａ子 系统 设 置在 高 的 Ｄ 楼顶 上 ，主要包 括发 射机 柜 、接 收机柜 、伺 服 机柜 和配 电机
柜 。Ｒ Ｇ和 Ｐ 两 个 子系 统通 过通 信光 缆连 接 。 Ｐ ＵＰ
依据 《 辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评
价 方法 与标 准 》 （ Ｊ １． １９ 第 ３１ 款 的规定 ，发 射机 Ｈ ／ ０ ．９６） ．２ Ｔ ３ ． 功毫 ＞ ｌ０ ｗ时 ， 价范 罔为 以天线 为 中心 的半 径 ｌｍＫ域 。 夏 ０ｋ 评 ｋ 该雷 达 发射 机 的峰 值功 率为２ ０ Ｗ ，因此 本项 目电磁环 ５ｋ
：． ． ：． ．』
气象 雷达 主要 设置 雷达 数据 采集 子 系统 （ ＲＤＡ）、雷 达 产 品生成 子 系统 （ Ｐ ）及 主用 户处 理器 子 系统 （ ＵＰ）等 ＲＧ Ｐ 相关 配套 子系 统 。 气象 雷达 站主要 采用 ＣＩ ＮＲＡ Ｃ Ｄ／ Ａ气 象雷 达 ，该 雷达 是 ｃ
的一 小部 分 ， 比值为 脉 冲 占空 比。该 雷达 的最 大脉 冲 占空 该 比Ｔ对 应 于 １０ Ｈ 的Ｐ ＿ 发 射 脉 冲重 复 率 ） ０８Ｆ的 发射 １ 。 ５０ ｚ Ｒ （ Ｖ 及 ． ｓ ３ 脉 冲 宽度 ，对 应 值 为 １ ０ 。 雷达 发 射 机 峰 值 发射 功 率 为 。 ／ ０ ８ ２ ０ Ｗ ， 因 此 ， 该 雷 达 的 最 大 平 均 发 射 功 率 为 ５ｋ
光 缆 向Ｒ Ｇ 系统传 送 基本数 据 的信 息 。 Ｐ子 Ｒ Ｇ 系统 收到 Ｒ Ａ 系统 传输 的基本 数据 后 ，经一 系 Ｐ 子 Ｄ 子 列 气 象算 法 ，形成 固定 的 图形 、 图像 和 数字式 气 象产 品 ，并
存 储 基本 数据 和产 品数 据 ，提供 给Ｐ 子 系统 。 ＵＰ
— ＿
式 中 ：Ｇ天 线增 益（ 数 ） 倍 除去上 述射 频损耗 系数 Ｋ，
去 除损耗 后天 线增 益 为４ － ．５ ４ ． ｄ ３ １ ＝ １２ Ｂ。 ７ ５
上 ：Ｊ （ 反 Ｆ（ 是 个 其 杂 图 式中 Ｊ ， Fra Baidu bibliotek 一 极 复 的 厂 ） ）
０，
雷达 天线 微 波电磁 场 的辐射 区域 ， 为近 场 区和远场 区 。 分 根 据天 线波 束形 成 理论 ，以电 离辐 射源 Ｄ 的距 离作 为 近 、 远 场 区的分 界 ，其 计算 公式 如下 ：
［ 关键 词］ 气象 雷达 电磁 辐射
环 境评 价
雷达 运行 期 电磁辐 射 主要来 自雷达数 据采 集 工序 （ 简称
“ Ａ”）， ＲＤ ＲＤＡ子系统 包 括天 线 、天线 罩 、发射机 和 接收 机 。 在 晴空 时段里 ，雷 达是 处 于定 时 、间断 的开机 状态 ；而 在观
气象雷达环境影响评价的实践分析
福建省辐射环境监督站 王春梅
［ 摘要 ］ 以实 际工作 中接触 过 的雷 达评价 为例 ，通 过对 气 象雷 达工 作原 理 的论述 ，分析 气象 雷达 的环境 影 响评 价过 程 ，论 述
雷达评 价过程 中 电磁辐 射 的环境 影响 评价 方法 ，并 提 出评 价过程 中应 注 意 的事项 。
Ｒ ．＝ Ｄ ２ ／
形 ，无法 用一 个 初等 函数来 描述 ，只能用 分段 函数来 近似 代
替 ，其 中Ｆ （ ， 。 ０ ）＞Ｆ ０ （ ， ）。
４ ３ 气 象雷达站运 行 模 式 ． 在 晴空 时段里 ，雷 达 是处于 定 时的 间断开 机状 态 ；而在
观测 责任 区内有 降雨 的时段 里 ， 雷达是 处于 连续 的开机 状态 。
电磁 辐射 影响最 大 ，因此 考虑 该气 象雷 达 的电磁 辐射 环境影 响时 ， 保守估 算 ， 按 只取 雷达 在Ｐ Ｉ 工作模 式进 行预 测评价 Ｐ的
ｆ１ ２
４ ２估 算公 式的确 立 ．
根 据雷 达 系统 的设 备参 数 、天线 与周 围建筑 物 的相对 高
度和距离 ，对天线周 围环境的电磁辐射水平进行估算。南于
Ｐ ＧＦ ， （０ ）
项 目拟 建址周 围环境 电磁辐射功率密度背景值小于０１４ ． ０ ９
Ｗ／ ，尚有 较大 的 电磁辐 射环境 容量 。 ｍ
４ 运 营期 环境 影响
运营期的主要污染源为气象雷达工作期间雷达发射 的电
磁 波对 周 围环境 的影 响 。评 价 主要 为 以下几个 步骤 ： ４ １近 场及 远 场 电磁 辐射 区域 划分 ．
线为 中 ３ ５ １ ６ ５ ｍ范 围 内为近 场 区 ，以外 为远场 区 。
情况 需 要 ，主要 工作模 式 为Ｐ Ｉ 式 。雷 达脉 冲重 复频率 Ｐ Ｆ Ｐ模 Ｒ 为 １０ Ｈ 。根据 实 际使用模 式 的要求 ，可 以认 为 是在 三种工 ５０ ｚ
作模 式 中的Ｐ Ｉ 式 （ 仰角 为 １ｎ 对 近地 面环 境敏感 点 的 Ｐ模 且 。寸）
该雷 达站使 用频 率 处于 微波 段 ，因此 ，采 用 由 《 电磁 辐射 监 测仪 器 和方法 》 （ Ｊ １． １９ ） Ｈ ／ ２ ６ 规定 的公 式计算 ： Ｔ ０ ．９ 近场 最大 功率 密度 Ｐ ： ｄ
＝
４４ 电磁辐射水平估算 ．
雷 达 以脉 冲方式 工作 ，发 射 脉 冲波的Ｈ 间仅 占工 作时间 寸
磁波 贡献可 以忽 略 。此外 ，雷 达机房 内设 备 ，如 发射 机 、馈
２ 电磁辐 射评 价标 准 及评价 范 围
２ １ 电磁 辐射 评价 标 准 ．
根据 《 电磁辐射防护规定 》 Ｇ ８０．８的标准： ｆ Ｂ ７２８） ①气象
雷 达 的 发 射 频 率 在 ５０ ～５ ２ ＭＨ 范 围 内 ，在 此 频 率 范 围 ３０ ７ ５ ｚ 内 ， 众 的 电磁辐 射 限值 为 ， 任意 连续 ６ 公 在 分钟 内功率 密度 的 平 均 值小 于０７ ｍ 。 ．１ Ｗ／ ②规 定 中４ ． ，在对 辐 射水 平进 行评 价时 ，对 于一 个 ．３ ４条 辐 射体 发射 几 种频 率或 存在 多个 辐射 体 时 ，其 电磁 辐射 的场 量 参数 在任 意 连续 ６ ｉ内的 平均 值之 和 ，应 满 足下式 ： ｎ ａ ｒ
Ｒ Ａ 系统 向天空 发 射信 号 ，并 接 收反射 信号 。然后 ， Ｄ 子 经信号 处理 、 自动定 标 、数据 存档 等 自动操作 程序 后 ，通 过
２１ ０ １年第 ４期 （ 总第 ５ ２期 ）
３ ５
气 象雷达环境 影响评 价 的 实践分析
境 影响评 价 范罔为 ：以发射 天线 为 中心 ，半径 ｌｍＫ域 。 ｋ
测 责任 区内有 降雨 的 时段 内 ，雷 达是 处 于连续 的开 机状 态 。 雷达 运行 时 ，发射 机在 雷达 信号 处理 定时单 元送 来 的触 发脉
冲控 制下 ，产生 高 功率 的射 频脉 冲，经 传输 由旋 转 抛物 面天
Ｐ Ｐ 系统 向操作 人 员提 供对 Ｒ Ｇ 系统 的产 品请 求 、 Ｕ子 Ｐ 子
（ Ｊ １． １９ ） 定 ，根据 实 际地理 状况进 行测 量 。 Ｈ ／ ０ —９６ 规 Ｔ ３
３ ２测量仪 器 ．
总 是对 准 或干 脆不 对 准大线 的 主波 束 …，因此引 入发 射天 线
的 向 数ｊ ） 方 函 Ｊ ， （
．
士
Ｆ（ 得 场 空 一 接 ２， 近 区 间 点 ，
出 电磁 辐射 环境 容餐 ，对 单个 项 目的影 响必 须 限制 在限值 的
波段 多普勒 雷达 。 雷达 主机 总体结 构主 要 南以下 三个 相对 独
立 的 子 系 统 组 成 ：数 据 采 集 系 统 Ｒ ＤＡ （Ｒ ｄ ｒ ａｅ ａ ａ Ｄ ｔ
Ａｃ ｕｓ ｉｎ）；雷 达 产 品生 成 子 系统 Ｒ Ｇ （ ａ ａ ｒｄ ｃ ｑ ｉｔ ｉｏ Ｐ Ｒ ｄ ｒ Ｐｏ ｕ ｔ Ｇｅ ｅａｉｎ）； 主 用 户 处 理 子 系 统 ｎ ｒｔ ｏ
天线 的 该 雷达 一般 有ｊ种 工 作模式 ，Ｉ Ｐ Ｉ ￣ Ｐ 、ＲＨＩ ｐ 、ＶＣ Ｐ，根据实 际
式 中 ：Ｒ— — 近 、远 场 区分界 距 离 （ ）； ｍ
直径 （ ）； — — 天线 的工 作波 长 （ ） ｍ ｍ 。 本 项 目雷达 天线 的直 径 为４ ｍ，发射 微波 波长 为５ ｃ ． ５ ． ｍ， ７ 所 以对 于该 雷达 的近 、 场 区分界 距离 为３ ５ 即 以发射 天 远 ５ｍ，
显 示 、存 储和 分配 等 。
线以平面波的形式定 向向空中发射探测信号 ，通过传输由旋
转抛 物面发 射使 空 中天线 主视 方 向的 电磁波 场强 增高 。 同时 ， 当发 射信 号在空 中碰 到某 种 障碍物 ， 如云 、 冰雹 、龙卷 风等 ， 立 即产 生反 射波 ，并 且 向四周 传播 ，也 可 以使周 罔环 境 电磁 波场强增 高 ，即对周 罔环 境产 生 次级 电磁环境 影 响 ，但该 电
本 次 电磁 环 境 背 景 监 测 工 作 所选 用 的监 测 仪 器 为 德 国
Ｎａｄ 公 司生产 的ＮＢ ５ ０ 电磁 辐射 分析仪 。 ｒａ Ｍ．５ 型
３３监 测结 果 ．
收 的功 率密 度 ：
Ｐ
ｄ ｍａ ｘ — —
一
４ Ｔ Ｆ ｅ 串） ＰＫ ， 、
ｘＲ ｚ
测量综合场强时 ，场强仪天线离地面约１ ｍ高，每个测 ． ７
点 连续测 ５ ， 次测量 时 间不 应小 于 ｌ 秒 。 次 每 ５ 由监 测结 果可 知 ．
式 中 ：Ｋ — 系统 发 射支 路 和天线 罩 单程 引起 的射 频损 — 耗 系数 ，共损 耗 １７ ｄ ．５ Ｂ，即射频 损耗 系数 Ｋ ０。 ０６ ８ ： ＝１。＂： ． ３ ６ 同理 ，远 场 区空 间任一 点ｒ 接收 的功率 密度 ： 处
ｐ —
Ｐ × Ｇ
一
丁
３ 辐射环 境 质量 现状
一
式 中 ：Ｐ —～ 雷 达发 射机 平均 功率 （ ；Ｇ —天 线增 益 ｗ） — （ 数 ） — — 预测 点与 天线轴 向距 离 （ 倍 ；ｒ ｍ）。 南于发 射源 到发 射天 线及射 频 信号通 过天 线罩 等存在 着 系统传 输损 耗系 数Ｋ （ 传输 馈线 发射 支路损 耗 １ ｄ ，天线 罩 ．Ｂ ６
≤
一 工
线 等 ，生产 厂家 已经 对其 进行 了必要 的屏 蔽 ，再加 上 机房 的
屏 蔽作用 ，电磁 波 向环境 的泄漏 量极 小 。因此 雷达 电磁 波影
响 的污染 工序 是 ：运 行 时 ，天线 向空 间发 射 的电磁 波 ，对 周
围环 境产 生 电磁 波影 响 。
１ 气 象雷 达 的工作 原理