廣播電視發(fā)射塔電磁環(huán)境預測模式探討

尹建軍

摘 ?要：文章通過兩種計算模式分析廣播電視發(fā)射塔天線發(fā)射的電磁波對周圍環(huán)境的影響，并結(jié)合現(xiàn)場檢測對預測模型進行了驗證。結(jié)果表明，《輻射環(huán)境保護管理導則電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準》中的預測模式較為保守。

關(guān)鍵詞：廣播電視發(fā)射塔;電磁環(huán)境;預測模式

中圖分類號：TN948.52 文獻標志碼：A 文章編號：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

廣播電視是通過無線電波或?qū)Ь€傳播聲音、圖像、視頻的新聞傳播工具。廣播電視節(jié)目發(fā)射是在廣播電視發(fā)射機內(nèi)將音頻信號或視頻信號調(diào)制到高頻載波上，經(jīng)過放大后由饋線傳送至天線，然后天線以無線電波的形式輻射出去[1]。近年來，廣播電視技術(shù)的理論研究和實際應用手段不斷取得了重大成就，廣播電視的數(shù)字化和移動接收成為人民群眾了解社會信息和享受文化生活的重要形式之一。隨著數(shù)字化進程的加快和人民群眾對移動接收質(zhì)量的要求不斷提高，廣播電視信號的無線覆蓋在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。

在廣播電視無線覆蓋越來越廣泛的同時，隨著人們環(huán)保意識的加強，人們對周圍電磁環(huán)境越來越敏感。根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境影響評價分類管理名錄》的要求，在建設(shè)廣播電視發(fā)射塔之前，應進行環(huán)境影響評價，若預測模式可靠，可以對新建項目對周圍電磁環(huán)境影響進行預測，指導廣播電視發(fā)射塔的建設(shè)。

本文對兩種廣播電視發(fā)射塔電磁環(huán)境預測模式進行了對比，以某廣播電視發(fā)射塔為例進行了預測，并通過實際檢測結(jié)果進行了驗證。通過探討，希望為廣播電視發(fā)射塔周圍電磁環(huán)境進行預測時提供參考。

2 預測模式

2.1 環(huán)境保護行業(yè)標準中的預測模式

2.4 兩個預測模式的主要區(qū)別

公式1和公式2都是適用于天線輻射遠場區(qū)中電場強度的計算。其主要區(qū)別是公式2中考慮了饋線和調(diào)配原件的效率，即考慮了連接發(fā)射機與天線之間的饋線及接頭的損耗。

3 計算實例

本文以江蘇某廣播電視發(fā)射塔為例，預測廣播電視發(fā)射塔周圍的電磁環(huán)境水平。該廣播電視發(fā)射塔建設(shè)較早，塔址北側(cè)約200m新建有一座高層居民樓敏感目標。本次主要預測距離廣播電視發(fā)射塔200m處，高度方向的電場強度分布。該廣播電視發(fā)射塔各頻道主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 各頻道主要技術(shù)參數(shù)一覽表

根據(jù)表1中的參數(shù)以及公式1，公式2可計算得到距離廣播電視發(fā)射塔200m處，高度方向的電場強度分布，如圖1中所示。

從圖1中可以看出，電場強度預測值隨著預測高度的增加先增大后減小，主要是因為在較低高度時，預測點位于天線的副瓣區(qū)域，相應的方向性函數(shù)取值較小;隨著高度的增加，預測點進入天線主瓣區(qū)域，當預測點位于天線等高位置時，方向性函數(shù)取值接近1，此時預測值達到最大;當預測點高于天線時，位于天線副瓣區(qū)域，方向性函數(shù)取值變小，相應的預測值也變小?？傮w上來看，《輻射環(huán)境保護管理導則 ?電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準》（HJ/T 10.3-1996）的預測模式的預測結(jié)果均大于《廣播電視天線電磁輻射防護規(guī)范》（GY5054-1995）預測模式的結(jié)果。由于公式（1）中未考慮饋線和接頭的損耗，所以預測結(jié)果相對保守。

4 實測值與預測值對比分析

采用理論模式預測廣播電視發(fā)射塔周圍的電磁環(huán)境水平，用實際檢測結(jié)果對在相應的距離上的預測結(jié)果進行了驗證。在進行現(xiàn)狀檢測時，廣播電視發(fā)射塔上各天線均正常發(fā)射，檢測使用的儀器為NBM550電磁輻射分析儀，測點位于不同樓層的南窗（靠近天線側(cè)并具備檢測條件的樓層）。理論預測結(jié)果和現(xiàn)場檢測結(jié)果的對照如圖1所示。

從圖中可以看出，較低樓層的現(xiàn)場監(jiān)測值與理論預測值接近，而高樓層的現(xiàn)場監(jiān)測值均小于理論預測值，說明兩種電磁環(huán)境預測模式相對比較保守，出現(xiàn)差別主要原因為：

（1）在低樓層處現(xiàn)場檢測結(jié)果與理論預測結(jié)果接近的原因主要是本次現(xiàn)場檢測的電磁輻射場強儀測量的是綜合電場強度，在低樓層存在其它的電磁輻射源的影響，比如移動通信基站等，對測點處的電場強度均有影響。

（2）在高樓層處的現(xiàn)場檢測值均小于理論預測值，其主要原因是預測模式未考慮電磁波傳播過程中的能量損耗，使實際檢測結(jié)果較理論預測值偏小。

（3）在預測過程中，天線方向性函數(shù)值的選取過程中，某一個角度的方向性函數(shù)值都是選取包含該角度范圍內(nèi)的方向性函數(shù)的最大值，相對保守。

5 結(jié)束語

對于廣播電視發(fā)射塔電磁環(huán)境預測模式而言，《輻射環(huán)境保護管理導則 ?電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準》（HJ/T 10.3-1996）的推薦公式的預測結(jié)果比《廣播電視天線電磁輻射防護規(guī)范》（GY5054-1995）推薦公式的預測模式的結(jié)果保守。電磁環(huán)境預測結(jié)果較大區(qū)域位于天線主瓣方向，與天線高度等高處，進行電磁環(huán)境影響評價時應重點關(guān)注。本文對廣播電視發(fā)射塔電磁環(huán)境的兩種預測模式進行了比較，希望能對廣播電視發(fā)射塔周圍電磁環(huán)境預測有幫助。

參考文獻：

[1]袁志城.廣播電視發(fā)射天線技術(shù)維護常見故障與對策[J].通信世界，2015（5）：25-26.

[2]HJ/T 10.3-1996.輻射環(huán)境保護管理導則——電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準[S].

[3]GY5054-1995.廣播電視天線電磁輻射防護規(guī)范[S].