分析電視發(fā)射塔對周圍電磁輻射環(huán)境影響估算

摘 要：該文主要是介紹了電視發(fā)射天線的特點(diǎn)以及電視塔在發(fā)射信號的過程中電磁輻射對于其周圍環(huán)境的主要影響特征，在此基礎(chǔ)上，提出了一些廣播電視電磁污染的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：城市電視發(fā)射塔 電磁輻射 環(huán)境影響 場強(qiáng)估算

中圖分類號：TN948.53文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-01

隨著我國社會的不斷的發(fā)展，公民的環(huán)保意識，尤其是城市居民的環(huán)保意識不斷的得到了增強(qiáng)，針對目前的情況來說，幾乎每一個中國的城市的公眾對于他們所居住的城市的電視塔發(fā)射天線在發(fā)射信號的時侯所帶來的大量的電磁輻射污染問題都給予了非常高的關(guān)注度。

1 電視塔發(fā)射信號時的主要電磁輻射特征

目前來說，我國的電視一般都是采用 PALD/K的制式，一般伴音的載頻頻率是比圖像的載頻頻率要高出6.5 MHz的，而且每個頻道的帶寬是8 MHz，所以從圖像的載頻頻率-1.25 MHz再到圖像載頻頻率的+6.5 MHz。當(dāng)前我國的電視信號的圖像載頻范圍為一般是從49.75 MHz到855.25 MHz不等的。我國的電視發(fā)射塔也大多是采用偶極平板多面多層的陣列定向天線的，這就可以組成一個全方向的覆蓋天線陣。

2 我國對于電視信號所產(chǎn)生的電磁輻射的限制標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）規(guī)定，對于30～3000 MHz頻段的信號，國家給出的照射導(dǎo)出限值為12 V/m。而對于由環(huán)境保護(hù)部所負(fù)責(zé)審批的大型的電視塔項(xiàng)目來說，一般是可以?。℅B8702-88）中場強(qiáng)限值的1/2左右來設(shè)定的；而其他的不會造成大的危害的一般項(xiàng)目，也應(yīng)該取場強(qiáng)限值的1/5左右來作為其具體的評價標(biāo)準(zhǔn)。而單個的電視發(fā)射塔的環(huán)境管理目標(biāo)值則應(yīng)該選?。℅B8702-88）中相應(yīng)頻段場強(qiáng)限值的1/5來作為具體的評價標(biāo)準(zhǔn)，也就是說必須要以5.4 V/m來作為公眾照射導(dǎo)出限值。

3 城市電視塔發(fā)生的電磁輻射對于其周圍環(huán)境的影響估算

我們知道，由于城市的公眾長期所逗留的位置一般是位于遠(yuǎn)區(qū)場內(nèi)的，所以該文只是對于遠(yuǎn)區(qū)場的電磁輻射的場強(qiáng)來進(jìn)行一些簡單的理論方面的預(yù)測。在預(yù)測的過程中，我們會將預(yù)測范圍內(nèi)的地面看作是理想的平面，同時我們也忽略了由于地形或者是其他比較高大的建筑物對于電視塔發(fā)射信號時的電磁波所帶來的損耗多徑的反射效應(yīng)是比較強(qiáng)的，除此之外，往往在發(fā)射的天線所處的遠(yuǎn)區(qū)場中，我們所計(jì)算出來的電磁輻射的場強(qiáng)和電磁輻射的理論預(yù)測的計(jì)算公式等都會與我們平常所采用的《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T 10.2-1996）中所規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量預(yù)測的場強(qiáng)計(jì)算中所推薦的超短波，比如說電視、調(diào)頻等比較有效的方法來進(jìn)行計(jì)算。而超短波之類的電磁輻射的場強(qiáng)理論預(yù)測計(jì)算公式是這樣的：

E=2×F（θ）（V/m）（1）

式中：P-天線輸入功率，W；

G-相對于半波偶極子（G0.5=1.64）天線增益，dBd；

r-預(yù)測點(diǎn)位置與發(fā)射天線的空間直線距離，m；

F（θ）-天線陣垂直方向性函數(shù)（視天線形式和層數(shù)而異）

在這個公式的計(jì)算當(dāng)中，我們要特別注意的是，電視塔發(fā)射天線的輸入功率一般都是實(shí)際電視塔所送入到發(fā)射天線的輸入端口時的功率，也就是說，發(fā)射機(jī)標(biāo)稱輸出功率（發(fā)射機(jī)端口輸出功率）至天線輸入端口路徑損耗值。在計(jì)算的過程中，對于天線的輸入功率的計(jì)算公式我們一般是采用下面的公式：

10 1g（p）=10 1g（p0）-L（2）

式中：P-天線輸入功率（W）；p0

p0-發(fā)射機(jī)標(biāo)稱輸出功率（W）；

L-發(fā)射機(jī)輸出端口至發(fā)射天線輸入端口路徑損耗值（dB）。

在陣列天線為均勻直線陣前提條件下，已知單層天線垂直方向性函數(shù)時，天線垂直方向性函數(shù)F（）為：

F（θ）=Fo（θ）（3）

式中：Fo（θ）-單個天線垂直方向性函數(shù)；

n-陣列天線層數(shù)；

d-陣列天線各層間距離，m；

λ-天線發(fā)射頻率波長，m；

β-輸入各層天線信號電流自上而下滯后值，rad；

θ-天線俯仰角，rad；

k-電磁波在自由空間傳播系數(shù)。

單個偶極板天線垂直方向性函數(shù)為：

Fo（θ）=2sin（kDcosθ）

式中：D-偶極板天線振子離反射板的距離，m。

4 對于廣播和電視所造成的電磁污染應(yīng)該采取的主要防護(hù)措施

電磁輻射強(qiáng)度是和許多因素都有關(guān)系的，而對于電磁污染的具體的防護(hù)措施來說，則主要是有限制輻射源的頻率和功率，或者是采取屏蔽的措施來解決：

（1）對于同一設(shè)備或者是其他條件都相同的不同的設(shè)備來說，其設(shè)備的功率和頻率如果越大，那么它的輻射場強(qiáng)也是越高的；反之其功率和頻率越小，它的輻射的強(qiáng)度也就越小。所以我們必須要采取措施來限制大功率的發(fā)射設(shè)備出現(xiàn)在住宅區(qū)或者是公共場所的位置。

（2）另外，電磁輻射的強(qiáng)度與設(shè)備的屏蔽與其接地的狀況有有著很重要的關(guān)系的，所以我們還可以加強(qiáng)廣播電視設(shè)備的屏蔽與合理地接地措施，這樣也同樣可以比較有效的大幅度地降低高頻的輻射場強(qiáng)。

5 結(jié)語

綜上所述，我們在今后應(yīng)該對電磁輻射的污染增強(qiáng)自己的環(huán)保意識，并加強(qiáng)對于各個地方的污染源的監(jiān)管力度，同時，要把日常的監(jiān)測工作納入到有關(guān)部門的日常安排之中，也只有這樣，才可以更加有效的控制新增的輻射源的發(fā)射功率，并且限制高頻的設(shè)備出現(xiàn)在人員密集的場所。

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