通信基站附近電磁環(huán)境預測系統(tǒng)的研制.pdf

1、——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————_—。。1AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheStudyofSoftwareUsedtoPredicttheEl

2、ectromagneticEnvironmentnearCommunicationBaseStationsByYanfangZhangSupervisor：ProfPengZouElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyInformationEngineeringSchoolMay2011、^I，C。摘要摘要隨著移動通信技術的快速發(fā)展和城市人口的不斷增多，及個人對無線通信業(yè)務的需求迅速增長，通信

3、基站如雨后春筍般建立，再加上廣播電視發(fā)射系統(tǒng)，雷達系統(tǒng)等，向空間大量地輻射電磁波。如果環(huán)境中存在大量的電磁波而不加以控制，將會帶來電磁環(huán)境污染。這不僅會使電子設備受到干擾，影響正常工作，也會對人體帶來疾病等傷害。所以，根據國家有關規(guī)定，在通信基站建立之前，首先需要評估基站的建立會對周圍的環(huán)境帶來的影響。這就決定了電波傳播預測的重要性。國內目前在電磁環(huán)境影響評價中計算、預測大型電磁輻射源附近的電磁環(huán)境(包括中波廣播、短波廣播、電視、調頻廣

4、播、微波發(fā)射、移動通信基站等)都是采用《HJ／T102—1996輻射環(huán)境保護管理導則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》介紹的理論公式。在這些公式中，第一沒有考慮大型輻射源周圍地形、地物的影響(例如高大建筑物或建筑物群的分布等)，都是假定發(fā)射天線是架設在平坦、開闊的場地上；第二沒有區(qū)分大型輻射源近區(qū)場和遠區(qū)場計算方法的差別。所以理論計算的結果和輻射源投入運行后實際的場強分布的誤差往往很大。例如在計算、預測某一中波廣播發(fā)射塔附近的電磁環(huán)境影響時，計算

5、結果和實際數據誤差競高達幾百倍。所以本文采用了射線跟蹤算法，進行精確的電磁環(huán)境預測。本文首先介紹了射線跟蹤算法的機理，比較了射線跟蹤的正向算法和反向算法，并指出兩種算法各自適合應用的場合，從而說明本課題采用反向射線跟蹤算法的原因。射線的傳播主要有直射、反射、衍射和折射等方式，對其的研究需要基于一定的傳播環(huán)境，本文第三章給出環(huán)境三維建模的方法，適合不同城市小區(qū)的建模。然后重點介紹了反向射線跟蹤的三維路徑搜索方法和電磁波在直射、反射、衍射等