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船舶交通管理系统雷达电磁辐射环境影响分析评价

更新时间:2016-07-05

船舶交通管理系统(VTS)在保障海域船舶航行安全和水域生态环境方面发挥了重要作用。VTS主要由雷达子系统、VHF通信子系统、信息传输子系统等组成。

(52)合叶裂齿苔Odontoschisma denudatum(Dumort.)Dumort. 李粉霞等(2011)

VTS雷达运行期电磁辐射环境影响主要是雷达子系统和VHF通信子系统产生。VTS雷达工作频率(9 375 MHz)处于超高频范围;VHF通信系统工作频率(154.4~174 MHz)处甚高频范围。VHF通信基站的等效辐射功率为60.7 W,属于豁免通信设备[1]。本文分析评价VTS雷达的电磁辐射环境影响。

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1 VTS雷达技术参数

表1、表2分别列出了VTS雷达系统雷达天线和收发机的技术参数。

表1 VTS雷达系统雷达天线技术参数

天线技术参数指标 天线尺寸6500 mm×350 mm×400 mm 天线类型裂缝天线 极化方式水平 水平波束宽度0.45° 垂直波束宽度19° 天线增益35 dB 天线转速20 r/min

表2 VTS雷达系统收发机技术参数

收发机技术参数指标 脉冲功率25 kW 脉冲重复频率400~4400 Hz 收发机脉冲宽度50~1000 ns 收发机工作频率9375 MHz 传输损耗3 dB 扇形发射区数4 扇形发射分辨力1°

2 电磁环境评价标准

VTS雷达工作于超高频波段,采用脉冲发射方式。根据国家标准GB 8702——《电磁环境控制限值》[1]表1:“100 kHz以上频率,在远场区,可以只限制电场强度或磁场强度,或等效平面功率密度;在近场区,需同时限制电场强度和磁场强度。对于脉冲电磁波,其功率密度的瞬时峰值不得超过限值的1 000倍,或场强的瞬时峰值不得超过限值的32倍”。以及环境行业标准《辐射环境保护管理导则 电磁辐射环境影响评价方法与标准》[2]4.2节规定:为使公众受到的总的照射剂量小于GB 8702的规定值,对单个项目的影响必须限制在GB 8702限值的若干分之一。在评价时,对于由国家环境保护部负责审的大型项目可取GB 8702中场强限值的,或功率密度限值的1/2;其他项目则取场强限值的,功率密度限值的1/5作为评价标准。

根据以上规定计算,得出VTS雷达电磁环境评价的标准列于表3。

自上而下分段灌浆法:钻机对中调平固定→开孔钻至第一段→阻塞洗孔、压水及灌浆→钻至第二段→阻塞洗孔、压水灌浆(依次循环至全孔结束)→封孔。

表3 VTS雷达电磁环境评价标准

频率场区场强单个项目限值综合项目总限值9375 MHz近场区远场区电场强度 9.57 V/m21.3 V/m磁场强度 0.025 A/m0.057 A/m电场强度瞬时峰值-681.6 V/m磁场强度瞬时峰值-1.824 A/m功率密度 0.25 W/m221.25 W/m2功率密度瞬时峰值-1250 W/m2

3 电磁辐射环境影响

3.1 VTS雷达近场区、远场区区域划分

3.3.1 场强瞬时峰值

r=D2/λ

(1)

式中,r为远近场分界距离,m;D为天线为最大口径,m;λ为辐射源工作波长,m。

将VTS雷达相关参数代入式(1),得VTS雷达天线电磁辐射区近场区、远场区分界计算结果列于表4。辐射区分界如图1所示。

图1 VTS雷达天线近场、远场区分界示意图

3.2 VTS雷达源强

脉冲雷达天线辐射平均功率等于发射机辐射脉冲功率与脉冲宽度和脉冲重复率的乘积。按最大脉冲宽度(1 000 ns)及最大脉冲重复率(4 400 Hz)条件计算,VTS雷达最大平均辐射功率为:

P平均=25 kW×(1 000 ns)×4 400 Hz=110 W。

考虑VTS雷达扫描的相关参数,根据远场区轴向功率密度、电场强度、磁场强度计算公式[4]

最大平均等效辐射功率:

3.3 场强瞬时峰值及平均场强计算

式中,H为磁场强度,A/m;p为功率密度,mW/cm2;37.636为磁场强度(A/m)与功率密度(mW/cm2)的自由空间本征阻抗。

旅游小镇发展模式按核心驱动要素标准,旅游小镇可细分为旅游资源主导型、旅游接待型、特殊行业依托型[5]。武陵山场镇主要基于武陵山大裂谷景区发展特色旅游小镇,因此定为旅游接待型发展模式。

VTS雷达天线电磁辐射区分为近场区和远场区。近场区电场和磁场没有固定关系,远场区则随着距离呈规律性变化。根据天线波束形成理论中远近场的分界计算公式[3]

根据VTS雷达工作模式及远场区功率密度、电场强度、磁场强度计算公式[4]

(2)

得VTS雷达天线近场区轴向不同距离的平均功率密度、平均电场强度、平均磁场强度计算结果列于表6。

(3)

式中,E为电场强度,V/m;p为功率密度,mW/cm2;3763.6为电场强度(V/m)与功率密度(mW/cm2)的自由空间本征阻抗。

全球金融账户涉税信息透明度建设中,推动国际税收规则转化为国内税法是关键,而其中的推动主体即各税收管辖区则是关键中的关键。国际组织如何监督在全球金融账户涉税信息透明度建设中不合作的税收管辖区,面临着管辖权的障碍。欧盟推出的国际税收信息交换不合作税收管辖区的黑名单,在监督税收透明度建设中不合作税收管辖区方面是一个尝试。

(4)

由于近场区属于感应场,场与发射源、与作用对象之间存在着能量交换以及电磁波相位干涉相消的情况,对于矩形缝隙天线的近场区的电磁影响尚未有合适的预测方法,故采用远场轴向预测模式估算VTS雷达近场区的场强值。

计算得VTS雷达天线近场区轴向不同距离的功率密度、电场强度、磁场强度瞬时峰值结果列于表5。

表5的计算结果表明,VTS雷达天线轴向51 m以远的瞬时峰值能同时满足标准近场区电场强度681.6 V/m和磁场强度1.824 A/m的要求。

3.3.2 平均场强

例如,某小组想利用不同浓度的蔗糖溶液探究“洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度”。该小组汇报完实验设计后,很快有学生提出意见和建议:(1)教材实验为定性实验,此实验为定量实验,不适合采用教材的处理方式。(2)不应用同一片材料多次依次滴加不同浓度的蔗糖溶液,而应选同一部位相同位置的多片材料,分别滴加不同浓度的蔗糖溶液观察质壁分离状态,清水一组作为对照。(3)蔗糖溶液的浓度要换算成物质的量浓度,因为渗透压大小跟溶质的分子数量有关。经过一轮实验设计的汇报和修正完善后,每个小组对自的己实验课题有了更深刻的认识,也同时经历了多个实验设计的思维训练。

VTS雷达脉冲发射功率25 kW,最大平均辐射功率110 W,系统传输损耗-3 dB,雷达天线增益35 dB,则脉冲峰值等效辐射功率:

(5)

式中:p平均为功率密度平均值,W/m2P平均为平均发射功率,W;G为天线增益,倍数;r为预测点与天线轴向距离,m;ηS=0.0013为扫描占空比。

式中,p峰值为功率密度瞬时峰值,W/m2P为脉冲发射功率,W;G为天线增益,倍数;r为计算点与天线轴向距离,m。

表6的结果表明,VTS雷达天线轴向9 m以远的平均场强能同时满足近场区电场强度9.57 V/m和磁场强度0.025 A/m的单个项目评价标准要求。

3.3.3 达标距离

根据上述计算结果,按最大值考虑,VTS雷达天线轴向51 m为水平达标距离。

3.4 垂直达标距离

VTS雷达天线仰角为0°,主瓣垂直波束宽度为19°。保守考虑,对处于垂直波束宽度范围的垂直电平取0 dB,处于垂直波束宽度范围之外的垂直电平取-3 dB。将各垂直角度范围内垂直电平值及参数代入式(6):

(6)

式中,d为垂直达标距离,m;L为水平达标距离,m;φ=19°为主瓣波束宽度。

表5 VTS雷达天线轴向不同距离功率密度、电场强度、磁场强度瞬时峰值计算结果

轴向距离 (m)功率密度 (W/m2)电场强度 (V/m)磁场强度 (A/m)13153054.934448.391.5305126122.26889.718.3061031530.53444.89.153303503.41148.33.051501261.2689.01.831511212.2675.51.795100315.3344.50.91520078.8172.20.45830035.0114.80.30550012.668.90.18310003.234.40.092评价标准1250681.61.824

表6 VTS雷达天线轴向平均电场强度及磁场强度计算结果

轴向距离 (m)功率密度 (W/m2)电场强度 (V/m)磁场强度 (A/m)118.0354782.390.21950.7214216.480.04490.222669.150.024100.180358.240.022300.020042.750.007500.007211.650.0041000.001800.820.0022000.000450.410.0015000.000070.160.001评价标准0.259.570.025

得VTS雷达天线垂直达标距离列于表7。

真正的砀山酥梨皮薄汁多核小,果肉酥脆,鲜甜可口,非常受消费者欢迎。一些不法经营者模仿砀山酥梨的包装,打着砀山酥梨的品牌在市场上进行销售,以假乱真。冒牌“砀山酥梨”的出现,严重损害了砀山酥梨品牌形象,降低了消费者的购买信心,扰乱了砀山酥梨的销售市场。

3.5 达标区域

VTS雷达天线电磁辐射环境影响达标区域范围如图2所示。

4 评价结果

(1) VTS雷达天线轴向51 m以远区域的场强瞬时峰值同时满足《电磁环境控制限值》[1]中规定的电场强度瞬时峰值限值(681.6 V/m)与磁场强度瞬时峰值限值(1.824 A/m)要求。

子宫内膜息肉经常会引起异常子宫出血,也会在月经间期出血。通常做个B超,发现有内膜息肉,又有出血,可以做宫腔镜手术切除息肉。

(2) VTS雷达天线轴向9 m以远区域的平均场强同时满足《电磁环境控制限值》和《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》[2]中规定的单个项目电场强度限值(9.57 V/m)、磁场强度限值(0.025 A/m)要求。

注:“静态的学习行为”主要指接收型语言技能(即听和读)的使用;“动态学习行为”主要指口头表达技能(说)的使用。“主动式学习行为”主要指学习者自愿进行的学习活动;“被动式学习行为”则指在他人要求下进行的学习活动。[10]伪静态学习”,即在题海中练习听力和阅读,长时间接触篇幅短小、题材有限、甚至是失真的英语听、读材料。

图2 VTS雷达达标距离范围图

(3) VTS雷达水平达标距离(距雷达天线)为51 m;垂直达标距离0°~9.5°范围为9 m,9.5°~90°为6 m。

参考文献

[1] 环境保护部, 国家质量监督检验检疫总局. 电磁环境控制限值:GB 8702—2014[S]. 北京:中国环境科学出版社,2014.

[2] 国家环境保护局. 辐射环境保护管理导则 电磁辐射环境影响评价方法与标准:HJ/T10.3—1996[S]. 1996.

[3] M. I. 斯特尔尼克. 雷达手册[M]. 谢卓, 译. 北京:国防工业出版社, 1978.

[4] 国家环境保护局. 辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法:HJ/T10.2—1996[S]. 1996.

林勇山,梁波,张小亮
《辐射防护通讯》 2018年第06期
《辐射防护通讯》2018年第06期文献

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