王 鵬
(作者單位:國家新聞出版廣電總局五六四臺)
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廣播電視發射塔周圍電磁環境預測分析
王 鵬
(作者單位:國家新聞出版廣電總局五六四臺)
摘 要:隨著社會經濟的不斷發展,廣播電視行業的進步和變化,許多原有的廣播電視塔需要搬遷,而新的發射塔不斷建設當中。由于城市化日漸加快,許多原本遠離城區的發射塔已經逐漸被樓房環繞,強烈的電磁輻射有可能對周圍的居民產生不利影響。電磁輻射對人體的影響可以分為致熱效應與非致熱效應,長期接受超標的電磁輻射會對健康產生威脅。我國對于廣播電視發射塔周圍的電磁環境檢測研究起步較晚,還有很大的發展空間。
關鍵詞:廣播電視;發射塔;電子環境
廣播電視發射塔周圍的電磁環境日益影響到了周圍居民的日常生活,對于電磁環境檢測的研究迫在眉睫。本文著重討論廣播電視發射天線中常見的幾種天線的原理和影響,對電磁波的各種場強進行分析和推導,研究廣播電視輻射的防護距離。
1.1 廣播電視廣播發射天線的分析計算
不同的廣播電視天線使用不同的計算和分析方式。
1)最常見的是蝙蝠翼天線,蝙蝠翼天線由通向激勵的對稱振子組成。實際上常用三層、四層、六層或者八層,在處置平面的方向圖函數是F(△)=F1(△)·FN(△),其中F1(△)是單層的蝙蝠翼天線在垂直平面上的函數[1]。
2)第二種常見的天線是偶極板天線。偶極板天線有可以分文單偶極板、雙偶極板和四偶極板天線。每個平面上有4個兩兩對稱的振子天線組成一個平面。在單偶極板天線中,反射板可以起到產生鏡像天線的作用。如果是在統一平面之內,由于發射板的效果,對輻射場差生影響的只有兩塊偶極板天線。在布置偶極板天線時,吐過要改善基礎的輻射效果,那么在對側面陣進行饋電的時候,要讓各層的電流由低到高超前。
3)環形反射板天線同樣有很多種,可以使2個,可以使4個,也可以是6個周長為一個波長。這樣的天線叫做雙環天線、四環天線和六環天線。這種天線的優點是饋電比較簡單,質量輕便、尺寸較小,功率大、頻帶寬
1.2 廣播電視發射電磁輻射場強的計算
廣播電視發射的電磁輻射場強分為直射波的場強、反射和反射波場強及繞射和繞射波場強。不同的場強有不同的計算方式。在計算反射波場強時,要用到光學生的反射定律。由于如涉嫌和發射線保持在一個平面上,所以反射角和入射角是相等的,據此可以推斷出反射波場強的計算公式。可以看出,電磁波入射到兩種媒質的分解時,入射波和反射波呈鏡像狀態。
1.3 防護距離
電磁輻射的防護距離取決于廣播電視塔周圍的環境,分為有建筑物和無建筑物兩種情況。如果電視塔的周圍有建筑物,那么對于電磁輻射的防護就要更加嚴格,如果附近沒有建筑物,防護就可以酌情放松。總之,根據國家相關標準,公眾收到的輻射應該不超過某個限值。在進行測量時,要詳細比對這個限值,避免電磁輻射對公眾造成影響。
2.1 電磁輻射測量儀器
測量電磁輻射的儀器一般來說有頻譜分析儀和廣播電視場強測量接收機。頻譜測量儀在測量騷擾電壓時,需要配用相應的天線來配合廣播電視發射塔的頻段。
廣播電視測量接收機的結構相對比較復雜。首先,需要一個校準信號發生器來提供標準信號,保證測量的準確,然后需要一個輸入衰減器和一個非線性檢波器。線性放大器來放大頻率,不同放大器對應不同的頻率。
此外,還需要專業便攜式電磁輻射選頻分析測試儀。這種儀器可以對一點范圍內的電磁信號進行各種方向上的側聊,可以勝任電磁輻射糾紛等問題。檢測的結果可以使用圖標的形式呈現,讓檢測人員更加直觀地看到結果。接收天線也是必不可少的,儀器的信號樣本需要天線來獲取。天線的極化要與發射塔保持一致和對應。
2.2 發射塔廣播電視信號電磁環境的實際測量
場強測試的地點需要仔細挑選。要保證測量現場足夠的空曠、平整,附近不能出現大的障礙物,如建筑和樹木。同時,也要遠離輸電線、變電所等場所,不宜選取交通運輸干線的附近,這些都會對測量產生干擾。不同的測量地點信號強度也不同,需要測量者在實踐中探索出最佳地點。
廣播電視發射塔周圍的電磁輻射檢測技術關系到廣播電視臺附近工廠和群眾的日常生活,需要引起我們的重視。目前,相關的技術都還在成熟階段,需要我們在不斷的探索和實踐當中逐步摸索出一條行之有效的道路。本文首先介紹了廣播電視發射塔使用的不同天線對測量的影響,然后針對不同的場強的計算分析方法進行了總結和探究,對不同狀態下的防護距離進行了探討,對實地測量發射塔輻射場的注意事項進行了研究,并為相關技術的發展提出了意見和建議,希望可以推動行業的發展。
參考文獻:
[1]周楊,潘崴,趙福祥.江蘇省廣播電視發射塔周圍電磁環境現狀調查[J].污染防治技術,2013(2).