移动基站电磁辐射评估及建筑物屏蔽效能研究

论文摘要

近年来,国内外学者对环境科学极为重视,大力开展这方面的科学研究工作。同时电磁环境问题已经引起了大众的关注。随着人为电磁辐射污染源的不断增加,如大型电气设备、高压输电、移动通信基站等的广泛应用,使得电磁环境不断恶化,21世纪人类电磁环境的恶化已成定局。严重恶化的电磁环境不仅在电气、电子设备之间造成干扰,影响设备的正常工作,而且还会危害人们的身心健康。随着社会的进步和通信技术的发展,移动通信事业飞速发展,彻底改变了人们的工作方式和生活方式。为了提高接收单元的灵敏度,城市中的移动通信基站越来越密集。尤其是居民区、商业区及学校等人口较为密集的地方,一些移动基站甚至建在居民楼或高层天台上,因此移动基站所产生的电磁辐射对周围环境的影响,越来越受到人们的重视。本文结合与重庆大学合作项目“高频电磁辐射对建筑物电磁环境影响研究”,做了以下研究工作：参阅了大量相关文献,对屏蔽效能的相关内容进行了总结；利用时域有限差分方法（FDTD）建立建筑物钢筋混凝土模型,并计算其屏蔽效能,得出钢筋网、混凝土墙以及钢筋混凝土墙屏蔽规律；对移动通信基站天线的特性作了分析,通过理论计算分析了基站电磁辐射对环境的影响,并对基站进行了实地监测；利用VC++开发建筑物周围电磁环境分析软件,实现移动通信基站天线对周围电磁环境影响的预测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.3 课题研究意义
• 1.4 本文的主要内容和章节安排
• 第2章 电磁辐射屏蔽
• 2.1 屏蔽的基本概念
• 2.1.1 静电屏蔽的基本原理
• 2.1.2 静磁屏蔽的基本原理
• 2.1.3 电磁场屏蔽的基本原理
• 2.2 完整屏蔽体屏蔽效能的计算
• 2.2.1 屏蔽效能的几种表示方法
• 2.2.2 吸收损耗A
• 2.2.3 反射损耗R
• 2.2.4 多次反射损耗B
• 2.3 不完整或非实壁屏蔽的影响
• 2.3.1 缝隙（空隙）的影响
• 2.3.2 波导结构孔洞的影响
• 2.3.3 金属网的影响
• 2.4 实际屏蔽体的屏蔽效能
• 2.5 小结
• 第3章 利用时域有限差分法计算建筑物屏蔽效能
• 3.1 引言
• 3.2 时域有限差分法的基本原理
• 3.2.1 麦克斯韦方程和Yee元胞
• 3.2.2 直角坐标中的FDTD:三维情况
• 3.2.3 直角坐标中的FDTD:二维情况
• 3.2.4 直角坐标中的FDTD:一维情况
• 3.3 FDTD数值稳定性
• 3.4 吸收边界条件
• 3.5 FDTD在建筑物钢筋混凝土电磁屏蔽计算中的应用
• 3.5.1 FDTD计算模型
• 3.5.2 数值计算流程图
• 3.6 数值计算结果及分析
• 3.6.1 计算仿真模型
• 3.6.2 小结
• 第4章 移动通信基站电磁辐射实测
• 4.1 防护标准和监测
• 4.1.1 防护标准
• 4.1.2 监测仪器
• 4.1.3 监测位置
• 4.1.4 基站运行参数（见表4-3）
• 4.2 监测结果及分析
• 4.2.1 监测结果
• 4.2.2 结果分析
• 第5章 建筑物电磁环境分析软件
• 5.1 开发软件的必要性及软件功能
• 5.2 界面介绍
• 5.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果