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《高层建筑对邻近天线辐射特性的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、18工年9,月中司种学第5期高*层建筑对邻近天线辐射特性的影响陈涵奎张锡年孙乃华(华东师范大学)摘要,.本文用理论分析和实验测量两种方法研究了高层建筑对部近天线的影响问题,:在理论分析中建立了两种不同的物理模型把高层建筑物当作一个无源的单极天.,线;把高层建筑物当作一个无限长的理想导电圆柱对第二种模型分别用互易定理和并矢Geren函数的方法进行了研究.实验测.理论计算量是以模拟原理为基础的.和实验结果符合得很好.,,欠65米的高层建筑计划在广播发射台附近建造一座26层高98米截面为50广播发,9.8射台的发射天线为60米高的T型天线工作在90千赫天线与建筑物之间的距离为60米.要求研究建筑物
2、对天线所产生的场强和天线的辐射方向图的影响程度.我们从理论分析和模拟实验测量两个方面对该问题进行了研究.在理论分析中,采用了两种不同的物理模型:一是把建筑物当作是一个四分之一波长的无源单极天线;一是把建筑物当作是一个无限长的.,.理想导电圆柱对于第一种模型,在这两个模型中地面都当作为理想的导电平面求得在最..71.,不利的方向上场强最大减弱为0分贝对于第二种模型当圆柱半径分别取2多米和325.·,2.,米时场强最大减弱分别为12分贝和264分贝应用互易定理所得到的理论结果与从并矢Gren函数方法所得到的理论结果是完全一致的.,2500,测量采用2500兆赫的微波在模拟实验测量中建筑物的大小缩
3、小为实际的分之一..,,,频率为实际工作频率的2500倍测量结果给出在最不利的方向上场强的最大跌落为23...分贝,212分贝和264分贝之间测量结果与理论数值计算的结果相符得很介于理论计算值好.一、理论分析1.模型A—把高层建筑物作为一个无源单极天线,也就是建立适进行理论分析的第一步是要把复杂的实际问题简化为可处理的物理问题当的物理模型.对于这个问题,最简单的物理模型是把发射台天线当作四分之一波长的单极,.天线高层建筑则当作为一个与建筑物同高的无源的单极天线因为高楼的高度与四分之一波长相差不多,为了进一步简化,我们把无源天线的高度也当作四分之一波长.地面则当作为本文1980年8月9日收到*
4、参、陆成忠和微波研究室的储雪子、顾浩然、毛嘉亨等同志加本工作的还有研究生李明义国科学9年8一个理想的导电平面.,,根据镜象原理在一个理想导电平面上的两个四分之一波长单极天线模型相当于两个半.,波偶极天线模型因有源天线和建筑物之间的距离为860米在把有源天线认为工作于1000..0,22~21千赫而不是9千赫时它相当于86波长这时两个等效天线之间的互阻抗为乙2~....一.48+抖.6欧姆旧阻抗Zl,或22为731十142,欧姆如果以I、表示有源天线上的电流,以:,I:12:I表示无源天线上的电流则和之间的关系为2le少“.1~左1(l).,..00夕86a一一12907。.3950E。在此特
5、殊情况下很容易算出友~弧度或~一夕设以表,.示单独由于z,而产生的远区场强E,表示总的场强在观察点的总的场强由下式确定:。eos,,s,,刀二刀斌(1十友价)+友;n中(2)式中c“,3必一夕dos价十()夕为电磁波在自由空间的传播常数.根据(2,可以求出天线的辐射方向图场强)式的最大增强方向(极大点方向)和最大减弱方向,.(极小点方向)分别由下式给出:最大增强方向,_「几/。1a`一”(4),一oc飞丁、一丁灯`石/声幼兀图1模型A最大减弱方向:.,_「几/1口1cosn,4b中~s一、十一一一】r()Ld22兀/J打,,,`.~0士l士2二,.“除了由这两式表示以外币等于。和也是
6、场强的极大点方向或极小点方向,由(4a)和(4b)式确定的极大点和极小点的场强的增益或损失用分贝表示时可由下:式给出.增益或损失一20109(1土交)分贝(5),二,,对所考虑的情形在币从。至2的变化范围内总共有12个极大点和12个极小点场强..在最有利方向上的最大增强为0“分贝,在最不利方向上的最大减弱为071分贝.有建筑物,.存在时的天线辐射方向图如图2所示,对给定的输人功率(应是单极天线的二倍):有源天线上的电流可由下式确定p一生Rc211一`1`犷·(6)2登).当馈人单极天线的功率为50千瓦时,在等效有源天线上的电流辐值为52斗安培.,、图3中给出有高楼存在时场强最大损失和方向图上
7、出现的极大点极小点总数N与距离.,d的变化关系对于给定的d极大点和极小点个数可以用电子计算机求得,也可以用图解.由于,.法求得方向图的连续性极大点和极小点的个数相等第期5陈涵奎等高层建筑对邻近天线辐射特性的影响场强最大损_3距离几d)洲功、“口ad+3距离又d)ǎ弧人度à弓`ǎó日八“夕J十“图用模型所得辐射方向图场强3最大损失和一周内极值点总数图的理论计算结果N与距离的变化d关系.模型一一把B高层建筑物作为
