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广播电视发射塔电磁环境预测模式探讨

2019-11-11尹建军

科技创新与应用 2019年28期

尹建军

摘  要:文章通过两种计算模式分析广播电视发射塔天线发射的电磁波对周围环境的影响,并结合现场检测对预测模型进行了验证。结果表明,《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》中的预测模式较为保守。

关键词:广播电视发射塔;电磁环境;预测模式

中图分类号:TN948.52 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)28-0068-02

Abstract: In this paper, we analyze the influence of electromagnetic wave emitted by the radio and TV antenna on a TV Tower by two different models. The two models were also verified by the results of the electromagnetic environment test. The forecast result shows that the model in Guidline on Management of Radioactive Environment Protection Electromagnetic Radiation Monitoring Instruments and Methods is conservative.

Keywords: radio and television emission tower; electromagnetic environment; prediction model

1 概述

廣播电视是通过无线电波或导线传播声音、图像、视频的新闻传播工具。广播电视节目发射是在广播电视发射机内将音频信号或视频信号调制到高频载波上,经过放大后由馈线传送至天线,然后天线以无线电波的形式辐射出去[1]。近年来,广播电视技术的理论研究和实际应用手段不断取得了重大成就,广播电视的数字化和移动接收成为人民群众了解社会信息和享受文化生活的重要形式之一。随着数字化进程的加快和人民群众对移动接收质量的要求不断提高,广播电视信号的无线覆盖在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

在广播电视无线覆盖越来越广泛的同时,随着人们环保意识的加强,人们对周围电磁环境越来越敏感。根据《建设项目环境影响评价分类管理名录》的要求,在建设广播电视发射塔之前,应进行环境影响评价,若预测模式可靠,可以对新建项目对周围电磁环境影响进行预测,指导广播电视发射塔的建设。

本文对两种广播电视发射塔电磁环境预测模式进行了对比,以某广播电视发射塔为例进行了预测,并通过实际检测结果进行了验证。通过探讨,希望为广播电视发射塔周围电磁环境进行预测时提供参考。

2 预测模式

2.1 环境保护行业标准中的预测模式

2.4 两个预测模式的主要区别

公式1和公式2都是适用于天线辐射远场区中电场强度的计算。其主要区别是公式2中考虑了馈线和调配原件的效率,即考虑了连接发射机与天线之间的馈线及接头的损耗。

3 计算实例

本文以江苏某广播电视发射塔为例,预测广播电视发射塔周围的电磁环境水平。该广播电视发射塔建设较早,塔址北侧约200m新建有一座高层居民楼敏感目标。本次主要预测距离广播电视发射塔200m处,高度方向的电场强度分布。该广播电视发射塔各频道主要技术参数如表1所示。

表1 各频道主要技术参数一览表

根据表1中的参数以及公式1,公式2可计算得到距离广播电视发射塔200m处,高度方向的电场强度分布,如图1中所示。

从图1中可以看出,电场强度预测值随着预测高度的增加先增大后减小,主要是因为在较低高度时,预测点位于天线的副瓣区域,相应的方向性函数取值较小;随着高度的增加,预测点进入天线主瓣区域,当预测点位于天线等高位置时,方向性函数取值接近1,此时预测值达到最大;当预测点高于天线时,位于天线副瓣区域,方向性函数取值变小,相应的预测值也变小。总体上来看,《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》(HJ/T 10.3-1996)的预测模式的预测结果均大于《广播电视天线电磁辐射防护规范》(GY5054-1995)预测模式的结果。由于公式(1)中未考虑馈线和接头的损耗,所以预测结果相对保守。

4 实测值与预测值对比分析

采用理论模式预测广播电视发射塔周围的电磁环境水平,用实际检测结果对在相应的距离上的预测结果进行了验证。在进行现状检测时,广播电视发射塔上各天线均正常发射,检测使用的仪器为NBM550电磁辐射分析仪,测点位于不同楼层的南窗(靠近天线侧并具备检测条件的楼层)。理论预测结果和现场检测结果的对照如图1所示。

从图中可以看出,较低楼层的现场监测值与理论预测值接近,而高楼层的现场监测值均小于理论预测值,说明两种电磁环境预测模式相对比较保守,出现差别主要原因为:

(1)在低楼层处现场检测结果与理论预测结果接近的原因主要是本次现场检测的电磁辐射场强仪测量的是综合电场强度,在低楼层存在其它的电磁辐射源的影响,比如移动通信基站等,对测点处的电场强度均有影响。

(2)在高楼层处的现场检测值均小于理论预测值,其主要原因是预测模式未考虑电磁波传播过程中的能量损耗,使实际检测结果较理论预测值偏小。

(3)在预测过程中,天线方向性函数值的选取过程中,某一个角度的方向性函数值都是选取包含该角度范围内的方向性函数的最大值,相对保守。

5 结束语

对于广播电视发射塔电磁环境预测模式而言,《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》(HJ/T 10.3-1996)的推荐公式的预测结果比《广播电视天线电磁辐射防护规范》(GY5054-1995)推荐公式的预测模式的结果保守。电磁环境预测结果较大区域位于天线主瓣方向,与天线高度等高处,进行电磁环境影响评价时应重点关注。本文对广播电视发射塔电磁环境的两种预测模式进行了比较,希望能对广播电视发射塔周围电磁环境预测有帮助。

参考文献:

[1]袁志城.广播电视发射天线技术维护常见故障与对策[J].通信世界,2015(5):25-26.

[2]HJ/T 10.3-1996.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[S].

[3]GY5054-1995.广播电视天线电磁辐射防护规范[S].