TD-SCDMA基站电磁辐射测量和预测方法研究

论文摘要

随着3G牌照的发放,移动、联通、电信各运营商纷纷建立大规模的3G通信基站,极大的满足了人们在通讯交流中对网络速度的要求。人们在充分享受现代通信设备为生活带来的巨大方便的同时,也开始关注越来越多的通信基站是否对周围环境以及人体健康造成危害。因此,如何定性定量的去判断电磁辐射污染问题是一个亟待解决的问题。本文以电磁辐射环境评价为背景,对TD基站电磁辐射强度进行研究。由于TD-SCDMA基站和GSM基站所用的天线类型不同,以往的对移动通信基站电磁辐射进行测量和计算的方法已不能完全满足对TD系统的智能天线的测量。通过对国家环保局制定的《电磁辐射防护规定》和《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》以及卫生部制定《环境电磁波卫生标准》等电磁辐射安全标准的学习,掌握了实地测量应遵循的原则。结合智能天线阵列综合天线方向图,本文提出了针对TD基站进行实地布点的方法。由于实际布点测量成本代价较高,本文基于移动通信基站电磁辐射特性提出了一种对TD基站天线非轴线方向进行电磁辐射强度预测算法,并通过实地测量验证该预测算法的可行性。利用此方法对郑州大学新校区行政楼基站的功率密度和电场强度进行了预测和实地测量并对数据分析比较。得出以下结论：（1）电磁辐射强度预测算法的准确度达到95%,表明利用我们所提的预测算法代替繁杂和昂贵的实地测量是可行的。（2）通过实测数据以及预测数据与国家标准的比较,验证了实测和预测值都小于国家标准,为电磁辐射环境评价提供了一定的数据支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 基站电磁辐射研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 2 电磁辐射及安全限值
• 2.1 电磁波的传播
• 2.1.1 电磁波的传播方式
• 2.1.2 电波的传播模型
• 2.2 电磁辐射的安全标准
• 2.3 移动通信基站的发展及其电磁辐射特性
• 2.3.1 移动通信丛站的发展
• 2.3.2 移动通信基站的电磁辐射特性
• 2.4 通信基站的测量要求及方法
• 2.4.1 测量条件
• 2.4.2 测量的仪器要求
• 2.4.3 环境评价范围
• 2.5 本章小结
• 3 TD基站电磁辐射测量方法研究
• 3.1 智能天线基本原理和相关概念
• 3.1.1 基本原理
• 3.1.2 智能天线相关概念
• 3.2 阵列天线方向图
• 3.3 电磁辐射测量方法研究
• 3.4 TD基站实地测量
• 3.4.1 基站的选址
• 3.4.2 测量点的布设
• 3.4.3 测量条件和数据处理
• 3.4.4 测量数值与国家标准比较
• 3.5 本章小结
• 4 TD基站电磁辐射预测方法研究
• 4.1 移动通信基站电磁辐射的计算方法
• 4.2 TD基站电磁辐射预测计算方法
• 4.3 测量实例分析
• 4.3.1 行政楼基站电磁辐射量实测和预测数据仿真比较
• 4.3.2 化学实验楼基站电磁辐射量实测和预测数据仿真比较
• 4.3.3 数据分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及攻读硕士期间发表论文