通信基站附近電磁環(huán)境預(yù)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(shù)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(wù)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(shè)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(jù)國家有關(guān)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(yù)測的重要性。國內(nèi)目前在電磁環(huán)境影響評價中計算、預(yù)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(diào)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(dǎo)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(shè)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(yuǎn)區(qū)場計算方法的差別。所以理論計算的結(jié)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(yù)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(jié)果和實際數(shù)據(jù)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(yù)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(yīng)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