移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，步驟包括：建立水平、垂直面歸一化方向性函數(shù)，針對天線選擇指定距離垂直面上的測點(diǎn)，通過獲取測點(diǎn)的天線輻射功率數(shù)據(jù)并進(jìn)行擬合獲取所述天線水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)，基于移動通信基站的天線理論增益值確定移動通信基站的天線到達(dá)天線面板的最終增益值，進(jìn)而結(jié)合天線水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)、天線到達(dá)天線面板的最終增益值建立基站天線電磁輻射功率密度的計(jì)算模型并計(jì)算出可適用于任何方位角的天線輻射功率密度。本發(fā)明具有準(zhǔn)確性高、適用于任何方位角的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】移動通信基站天線福射功率密度計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種移動通信基站天線福射功率密度計(jì) 算方法，適用于任何方位角下移動通信基站天線福射功率密度的準(zhǔn)確預(yù)測和環(huán)境質(zhì)量評 價。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著我國通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動通信基站工程建設(shè)速度加快，移動通 信基站的電磁福射環(huán)境影響也日益引起社會廣泛關(guān)注。功率密度是評價基站天線電磁福射 水平的主要因子，準(zhǔn)確預(yù)測基站天線電磁福射功率密度可為基站建設(shè)提供指導(dǎo)，W避免基 站天線電磁福射超標(biāo)。但是，目前針對基站天線電磁福射的預(yù)測，《福射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁福射監(jiān)測儀器和方法》(町/T 10. 2-1996)只給出了軸向功率密度計(jì)算方法，無法實(shí)現(xiàn) 基站天線其它方向電磁福射功率密度的預(yù)測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，提供一種準(zhǔn)確性高、 適用于任何方位角的移動通信基站天線福射功率密度計(jì)算方法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種移動通信基站天線福射功率密度計(jì)算方法，其實(shí)施步驟如下：
[0006] 1)針對移動通信基站的天線建立式（1)所示的天線垂直面歸一化方向函數(shù)和式 (2)所示的水平面歸一化方向函數(shù)；

【權(quán)利要求】
1. 一種移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，其特征在于實(shí)施步驟如下： 1) 針對移動通信基站的天線建立式（1)所示的天線垂直面歸一化方向函數(shù)和式（2)所 示的水平面歸一化方向函數(shù)；
式（1)和式（2)中，F(xiàn)(0)表示天線垂直面歸一化方向函數(shù)，n表示天線陣元個數(shù)，k表 示基站天線的波數(shù)，d表示天線陣元間距，Θ表示天線主瓣軸向與水平坐標(biāo)面夾角；F(P) 表示天線水平面歸一化方向函數(shù)，M表示天線水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)，P表示天 線主瓣軸向與水平坐標(biāo)軸正向夾角； 2) 針對天線選擇指定距離垂直面上的測點(diǎn)，通過獲取測點(diǎn)的天線輻射功率數(shù)據(jù)并針對 式（1)和式（2)進(jìn)行擬合獲取所述天線水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)M; 3) 基于移動通信基站的天線理論增益值，結(jié)合移動通信基站的1/2跳線的損耗、7/8饋 線的損耗、連接接頭的損耗、避雷器的損耗確定移動通信基站的天線到達(dá)天線面板的最終 增益值G; 4) 建立式（3)所示的天線輻射功率密度預(yù)測模型；將所述移動通信基站的天線水平面 歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)M、天線到達(dá)天線面板的最終增益值G代入式（3)所示的天線輻 射功率密度預(yù)測模型，計(jì)算得到預(yù)測點(diǎn)的天線輻射功率密度；
式（3)中，S表示預(yù)測點(diǎn)的天線輻射功率密度，P表示移動通信基站的天線發(fā)射功率，G表示天線到達(dá)天線面板的最終增益值，r表示預(yù)測點(diǎn)距移動通信基站的天線之間的距離，Θ 表示天線主瓣軸向與水平坐標(biāo)面夾角，S表示移動通信基站的天線下傾角，ψα5表示移動 通信基站的天線垂直面半功率角，M表示天線水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)，P表示移 動通信基站的天線主瓣軸向與水平坐標(biāo)軸正向夾角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，其特征在于，所 述步驟2)的詳細(xì)步驟如下： 2. 1)獲取移動通信基站的天線主瓣水平面指定角度區(qū)間方向內(nèi)、距離天線指定距離位 置處的垂直面為檢測路徑； 2. 2)在所述檢測路徑上從移動通信基站的天線中心所在高度為起點(diǎn)向下間隔設(shè)置預(yù) 設(shè)數(shù)量個測點(diǎn)，在移動通信基站工作狀態(tài)下通過輻射選頻儀分別測試各個測點(diǎn)的天線輻射 功率數(shù)據(jù)； 2. 3)以移動通信基站的天線主瓣軸向、距離天線指定距離位置處的電磁輻射功率密度 作為歸一化參考值，將步驟2. 2)中得到的所述各個測點(diǎn)的天線輻射功率數(shù)據(jù)與所述歸一 化參考值相除進(jìn)行歸一化，并針對式（1)和式（2)進(jìn)行擬合，獲取使得擬合結(jié)果最好的天線 水平面歸一化方向函數(shù)的擬合系數(shù)M。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，其特征在于：所 述步驟2. 1)中移動通信基站的天線主瓣水平面指定角度區(qū)間方向具體是指移動通信基站 的天線主瓣水平面-30°?+30°區(qū)間的方向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，其特征在于：所 述步驟2. 1)中距離天線指定距離位置具體為5米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法，其特征在于：所 述步驟2. 2)中在所述檢測路徑上從移動通信基站的天線中心所在高度為起點(diǎn)向下間隔設(shè) 置預(yù)設(shè)數(shù)量個測點(diǎn)時相鄰測點(diǎn)的間隔距離為1米，且所述測點(diǎn)的總數(shù)量為5個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的移動通信基站天線輻射功率密度計(jì)算方法， 其特征在于，所述步驟3)的詳細(xì)步驟如下： 3. 1)獲取移動通信基站的天線理論增益值Gl; 3. 2)獲取移動通信基站天線的1/2跳線的長度Ll、7/8饋線的長度L2、連接接頭的數(shù) 量n，并根據(jù)式（4)計(jì)算移動通信基站的天線到達(dá)天線面板的最終增益值； g _ iq(G1-(aXLl+bXL2+cXn+d))/lO 式（4)中，G表示移動通信基站的天線到達(dá)天線面板的最終增益值，Gl表示移動通信基 站的天線理論增益值，Ll表示移動通信基站天線的1/2跳線的長度，L2表示移動通信基站 天線的7/8饋線的長度，η表示移動通信基站天線的連接接頭的數(shù)量，a表示移動通信基站 天線的1/2跳線的每米損耗，b表示移動通信基站天線的7/8跳線的每米損耗，c表示移動 通信基站天線的連接接頭損耗，d表示移動通信基站天線的避雷器損耗。
【文檔編號】G01R29/10GK104237651SQ201410476958
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】呂建紅, 彭繼文, 周年光 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院