天气雷达的电磁辐射环境影响研究

发布时间：2017-06-20 12:12

  本文关键词：天气雷达的电磁辐射环境影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在国家推荐的辐射场功率密度计算模型和环境影响评价工作中应用的功率密度预测模型基础上,从天气雷达实际工作特点出发,引入发射天线的方向函数,考虑电磁波在发射和传输过程中的各种损耗,推导建立更加合理准确的天气雷达功率密度计算模型。通过对S波段、C波段和X波段天气雷达站周围功率密度的实际监测验证了计算模型的有效性。在雷达天线的远场区,用计算值代替实测值是可行的,可以充分保障公众所受到的照射剂量低于国家规定的标准限值。利用天气雷达功率密度计算模型,对S波段、C波段和X波段天气雷达功率密度进行计算分析,发现功率密度随着预测点与天线水平距离的增加而降低。雷达天线在RHI扫描模式下对周围电磁环境影响最大,其功率密度值比PPI模式约大1个数量级、比VOL模式约大2个数量级。三种扫描模式下功率密度强度:VOL扫描模式PPI扫描模式RHI扫描模式。雷达天线的第一副瓣和远端副瓣产生的功率密度强度:远端副瓣第一副瓣。当雷达处于峰值发射功率时,天线周围的功率密度6min平均值是均值发射功率的1000倍以上。在垂直方向上,距离雷达天线越近,电磁辐射强度越大,限高越严重。利用surfer软件与计算结果相结合,绘制天线附近一定域内功率密度等值线图,更加直观清晰地展现天线周围电磁场的分布情况。对S波段、C波段和X波段天气雷达电磁场强度进行实地测量,结果发现X波段天气雷达功率密度均能满足国家标准限值的要求;S波段和C波段在RHI扫描模式下有部分监测点位超出国家标准限值要求。将计算值与实测数据比较分析,发现计算值与实测值的功率密度都随着与天线距离的增加而降低。在天线的远场区,计算值与实测值相对误差较小,可以用计算值来代替实测值;在雷达天线的近场区,计算值与实测值相对误差较大,近场区的功率密度应以实测为主。用论文建立的天气雷达功率密度计算模型分别预测和分析S波段、C波段和X波段天气雷达周围的电磁环境是可行的,对于天气雷达电磁辐射环境影响评价具有理论和现实意义。
【关键词】：天气雷达 电磁辐射 环境影响 功率密度
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R594.8;TN959.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 电磁辐射的生物学效应13-15
• 1.2.2 电磁辐射污染的调查与研究15-16
• 1.2.3 电磁辐射标准限值16-19
• 1.2.4 电磁辐射环境管理的历史与现状19
• 1.2.5 电磁辐射的防护19-20
• 1.3 论文研究的主要内容20-22
• 第2章 天气雷达站工程分析22-30
• 2.1 天气雷达概况22-23
• 2.1.1 天气雷达的发展历程及趋势22-23
• 2.1.2 天气雷达的种类划分23
• 2.2 天气雷达系统的组成及原理23-26
• 2.2.1 发射系统24-25
• 2.2.2 接收系统25
• 2.2.3 雷达天线系统25-26
• 2.3 天气雷达电磁辐射影响因素26-29
• 2.3.1 发射天线电磁辐射区域划分26-28
• 2.3.2 天气雷达运行模式28-29
• 2.4 小节29-30
• 第3章 天气雷达射频电磁场的计算30-65
• 3.1 水平方向电磁辐射功率密度计算30-33
• 3.1.1 近场区功率密度计算30-32
• 3.1.2 远场区功率密度计算32
• 3.1.3 天气雷达技术参数预处理32-33
• 3.1.4 天气雷达率密度 6min平均值的计算33
• 3.2 垂直方向电磁辐射功率密度和限高计算33-34
• 3.3 S波段天气雷达电磁辐射功率密度计算34-44
• 3.3.1 S波段天气雷达技术参数34
• 3.3.2 S波段天气雷达主瓣方向功率密度计算34-38
• 3.3.3 S波段天气雷达第一副瓣和远端副瓣方向功率密度计算38-39
• 3.3.4 S波段天气雷达峰值功率密度计算39-42
• 3.3.5 S波段雷达天线附近建筑物限高的计算42-43
• 3.3.6 S波段天气雷达功率密度等值线图43-44
• 3.4 C波段天气雷达电磁辐射功率密度计算44-54
• 3.4.1 C波段天气雷达技术参数44
• 3.4.2 C波段天气雷达主瓣方向功率密度计算44-48
• 3.4.3 C波段天气雷达第一副瓣和远端副瓣方向功率密度计算48-49
• 3.4.4 C波段天气雷达峰值功率密度计算49-52
• 3.4.5 C波段天气雷达天线附近建筑物限高的计算52-53
• 3.4.6 C波段天气雷达功率密度等值线图53-54
• 3.5 X波段天气雷达电磁辐射功率密度计算54-63
• 3.5.1 X波段天气雷达技术参数54
• 3.5.2 X波段天气雷达主瓣方向功率密度计算54-58
• 3.5.3 X波段天气雷达第一副瓣和远端副瓣方向功率密度计算58-59
• 3.5.4 X波段天气雷达峰值功率密度计算59-61
• 3.5.5 X波段天气雷达天线附近建筑物限高的计算61-62
• 3.5.6 X波段天气雷达功率密度等值线图62-63
• 3.6 小结63-65
• 第4章 天气雷达站电磁环境影响监测与分析65-77
• 4.1 天气雷达站电磁环境监测方案65-67
• 4.1.1 监测依据65
• 4.1.2 布点原则65-66
• 4.1.3 监测方法66-67
• 4.2 天气雷达电磁环境综合分析67-70
• 4.2.1 S波段天气雷达电磁环境监测与分析67-68
• 4.2.2 C波段天气雷达电磁环境监测与分析68-69
• 4.2.3 X波段天气雷达电磁环境监测与分析69-70
• 4.3 天气雷达功率密度计算值与实测值对比分析70-75
• 4.3.1 S波段天气雷达功率密度计算值与实测值对比分析70-72
• 4.3.2 C波段天气雷达功率密度计算值与实测值对比分析72-74
• 4.3.3 X波段天气雷达功率密度计算值与实测值对比分析74-75
• 4.4 小结75-77
• 结论77-79
• 参考文献79-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果84-85
• 致谢85-86

【参考文献】

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  本文关键词：天气雷达的电磁辐射环境影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：465579