王 鹏
(作者单位:国家新闻出版广电总局五六四台)
广播电视发射塔周围电磁环境预测分析
王 鹏
(作者单位:国家新闻出版广电总局五六四台)
摘 要:随着社会经济的不断发展,广播电视行业的进步和变化,许多原有的广播电视塔需要搬迁,而新的发射塔不断建设当中。由于城市化日渐加快,许多原本远离城区的发射塔已经逐渐被楼房环绕,强烈的电磁辐射有可能对周围的居民产生不利影响。电磁辐射对人体的影响可以分为致热效应与非致热效应,长期接受超标的电磁辐射会对健康产生威胁。我国对于广播电视发射塔周围的电磁环境检测研究起步较晚,还有很大的发展空间。
关键词:广播电视;发射塔;电子环境
广播电视发射塔周围的电磁环境日益影响到了周围居民的日常生活,对于电磁环境检测的研究迫在眉睫。本文着重讨论广播电视发射天线中常见的几种天线的原理和影响,对电磁波的各种场强进行分析和推导,研究广播电视辐射的防护距离。
1.1 广播电视广播发射天线的分析计算
不同的广播电视天线使用不同的计算和分析方式。
1)最常见的是蝙蝠翼天线,蝙蝠翼天线由通向激励的对称振子组成。实际上常用三层、四层、六层或者八层,在处置平面的方向图函数是F(△)=F1(△)·FN(△),其中F1(△)是单层的蝙蝠翼天线在垂直平面上的函数[1]。
2)第二种常见的天线是偶极板天线。偶极板天线有可以分文单偶极板、双偶极板和四偶极板天线。每个平面上有4个两两对称的振子天线组成一个平面。在单偶极板天线中,反射板可以起到产生镜像天线的作用。如果是在统一平面之内,由于发射板的效果,对辐射场差生影响的只有两块偶极板天线。在布置偶极板天线时,吐过要改善基础的辐射效果,那么在对侧面阵进行馈电的时候,要让各层的电流由低到高超前。
3)环形反射板天线同样有很多种,可以使2个,可以使4个,也可以是6个周长为一个波长。这样的天线叫做双环天线、四环天线和六环天线。这种天线的优点是馈电比较简单,质量轻便、尺寸较小,功率大、频带宽
1.2 广播电视发射电磁辐射场强的计算
广播电视发射的电磁辐射场强分为直射波的场强、反射和反射波场强及绕射和绕射波场强。不同的场强有不同的计算方式。在计算反射波场强时,要用到光学生的反射定律。由于如涉嫌和发射线保持在一个平面上,所以反射角和入射角是相等的,据此可以推断出反射波场强的计算公式。可以看出,电磁波入射到两种媒质的分解时,入射波和反射波呈镜像状态。
1.3 防护距离
电磁辐射的防护距离取决于广播电视塔周围的环境,分为有建筑物和无建筑物两种情况。如果电视塔的周围有建筑物,那么对于电磁辐射的防护就要更加严格,如果附近没有建筑物,防护就可以酌情放松。总之,根据国家相关标准,公众收到的辐射应该不超过某个限值。在进行测量时,要详细比对这个限值,避免电磁辐射对公众造成影响。
2.1 电磁辐射测量仪器
测量电磁辐射的仪器一般来说有频谱分析仪和广播电视场强测量接收机。频谱测量仪在测量骚扰电压时,需要配用相应的天线来配合广播电视发射塔的频段。
广播电视测量接收机的结构相对比较复杂。首先,需要一个校准信号发生器来提供标准信号,保证测量的准确,然后需要一个输入衰减器和一个非线性检波器。线性放大器来放大频率,不同放大器对应不同的频率。
此外,还需要专业便携式电磁辐射选频分析测试仪。这种仪器可以对一点范围内的电磁信号进行各种方向上的侧聊,可以胜任电磁辐射纠纷等问题。检测的结果可以使用图标的形式呈现,让检测人员更加直观地看到结果。接收天线也是必不可少的,仪器的信号样本需要天线来获取。天线的极化要与发射塔保持一致和对应。
2.2 发射塔广播电视信号电磁环境的实际测量
场强测试的地点需要仔细挑选。要保证测量现场足够的空旷、平整,附近不能出现大的障碍物,如建筑和树木。同时,也要远离输电线、变电所等场所,不宜选取交通运输干线的附近,这些都会对测量产生干扰。不同的测量地点信号强度也不同,需要测量者在实践中探索出最佳地点。
广播电视发射塔周围的电磁辐射检测技术关系到广播电视台附近工厂和群众的日常生活,需要引起我们的重视。目前,相关的技术都还在成熟阶段,需要我们在不断的探索和实践当中逐步摸索出一条行之有效的道路。本文首先介绍了广播电视发射塔使用的不同天线对测量的影响,然后针对不同的场强的计算分析方法进行了总结和探究,对不同状态下的防护距离进行了探讨,对实地测量发射塔辐射场的注意事项进行了研究,并为相关技术的发展提出了意见和建议,希望可以推动行业的发展。
参考文献:
[1]周杨,潘崴,赵福祥.江苏省广播电视发射塔周围电磁环境现状调查[J].污染防治技术,2013(2).