一种新型通信基站电磁辐射预测方法技术

本发明专利技术公开了一种新型通信基站电磁辐射预测方法，具体步骤如下：将基站天线垂直辐射方向图通过小波变换，分解成高频部分和低频部分；将基站天线垂直辐射方向图进行高频滤波，去除高频部分，得到基站天线垂直辐射方向图低频部分；将基站天线垂直辐射方向图低频部分代入基站电磁辐射预测公式进行计算，获得预测值。本发明专利技术将基站天线垂直辐射方向图进行了高频滤波，提高了通信基站电磁辐射预测的准确性。

A new method for electromagnetic radiation prediction of communication base station

The invention discloses a novel communication base station electromagnetic radiation prediction method, the specific steps are as follows: the base station antenna vertical radiation pattern by wavelet transform, is decomposed into low frequency and high frequency; the vertical radiation pattern of base station antenna for high frequency filter, removing the high frequency part by base station antenna radiation pattern of vertical low-frequency part; forecast the formula for the vertical radiation pattern of base station antenna base station electromagnetic radiation into the low frequency part, obtains the predicted value. The vertical frequency radiation pattern of the base station antenna is filtered with high frequency, so that the accuracy of the electromagnetic radiation prediction of the communication base station is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种新型通信基站电磁辐射预测方法
本专利技术涉及通信基站电磁辐射预测方法。
技术介绍
基站天线垂直方向图代表基站天线在空间中的增益变化，是准确预测基站电磁辐射的重要参数，但基站垂直方向图在空间变化跳跃性非常大，导致预测值随着距离变化同样呈现出较大的跳跃性(WanderleyP.H.S.,TeradaM.A.B,“RadiationpropertiesofradiobaseantennaswiththelossevaluatedbyIkegami-Walfischmodel”,SBMO/IEEEMTT-SInternationalMicrowave&OptoelectronicsConference,pp.459-463,2009.)。但实际测量值往往随着距离变化非常缓慢(Buckus,R.,andP.Baltrenas."Researchandanalysisofelectromagneticradiationfrommobiletelephonebasestationantennasinresidentialenvironment."InternationalConferenceonMicrowaveRadarandWirelessCommunicationsIEEE,pp.171-175,2012.)。这是因为在理论预测时，往往只能考虑直达波，直达波的辐射大小取决于天线增益，而实际测量值却是多径传播的复杂叠加，实际测量值不会随着距离变化而急剧变化，这样就造成预测值和实际测量值存在较大的差异，目前还没有有效的解决办法。
技术实现思路
为了解决GSM通信基站电磁辐射理论预测和实际测试偏差较大的问题，本专利技术提供一种新型通信基站电磁辐射预测方法。本专利技术解决上述问题的技术方案包括如下步骤：一种新型通信基站电磁辐射预测方法，主要涉及对基站天线垂直辐射方向图进行滤波处理，其特征是，包括如下步骤：1)、将基站天线垂直辐射方向图G(θ)在尺度j上进行小波分解，基站天线垂直辐射方向图G(θ)被分解成低频部分和高频部分；所述基站天线垂直辐射方向图G(θ)被小波分解成上式中j为小波分解尺度，k为偏移参数，a(j,k)与d(j,k)分别为高频系数与低频系数，φj,k(θ)和ψj,k(θ)分别为小波基函数中的父小波和母小波，所述的低频部分为所述的高频部分为所述的a(j,k)与d(j,k)具体计算方法为a(j,k)＝<G(θ),φj,k(θ)>d(j,k)＝<G(θ),ψj,k(θ)>上式中的<G(θ),φj,k(θ)>为φj,k(θ)与G(θ)的内积，<G(θ),ψj,k(θ)>为ψj,k(θ)与G(θ)的内积；2)、将步骤1)的gj(θ)进行高频滤波，得到基站天线垂直辐射方向图低频部分；3)、利用步骤2)得到的基站天线辐射方向图低频部分，结合微波远场计算方法，获得基站周围的电磁辐射预测值。其中步骤2)中的基站天线垂直辐射方向图低频部分为步骤3)中的基站电磁辐射预测值为上式中P为基站发射功率，Gmax为天线最大增益，d为预测点到基站天线的距离。本专利技术的有益效果在于：1、将基站天线垂直辐射方向图进行滤波处理，可使基站电磁辐射预测值，随距离变化更加缓慢，和实际测量值更加接近；2、能够提供一种更加准确的通信基站电磁辐射预测方法，在电磁辐射评估、环境保护和基站建设方案等方面具有很好的社会效益。附图说明图1为具体实施案列中的天线安装位置示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。具体实施环境：基站天线在屋顶上，天线型号为Andrew858DG65T6ESY，该天线Gmax为17.8dB，天线离地面的高度为20.3米，基站发射功率P＝20W，如图1所示，其中d为水平距离。本专利技术技术方案具体步骤为：1)从Andrew厂家的网站上下载天线型号为Andrew858DG65T6ESY的垂直辐射方向图G(θ)，G(θ)＝[8.6,5.8,3.6,2,0.9,0.2,0,0.2,0.9,…,12.6]，单位为dB，G(θ)共含有360个数据，对于θ＝0°,1°,2°,3°,…,359°上的增益衰减值，将G(θ)通过小波在尺度j＝3上面进行分解，在这次具体实施案例中，采用sym5小波进行分解，在j＝3时，所述的低频部分为对应θ＝0°,1°,2°,3°,…,359°。在j＝3时，所述的高频部分为对应θ＝0°,1°,2°,…,359°。2)将步骤1)的gj(θ)进行高频滤波，得到基站天线垂直辐射方向图低频部分：3)选取测试点位，如选取某点位，距离基站天线的水平距离为150米，天线高度为20.3米，则米，可计算得到垂直波瓣角度θ＝arcsin(20.3/151.37)/π*180＝7.7将θ四舍五入取整，得到θ＝8°，则选取对应的将2.5dB代入基站电磁辐射预测值根据以上计算方法，本实施案例分布选取水平距离d＝30-150米作为测试点，每个测试点相距10米，如表一所示。并根据水平距离计算垂直波瓣角度θ，然后计算预测值Eg，同时本实施案例还根据原始天线方向图G(θ)进行计算，得出预测值EG，将Eg、EG以及实际测量值进行比较，发现Eg和实际测量值更加接近，变化更加平缓，如在θ＝22°时，G(θ)＝40dB，若按照原始的天线垂直方向图中的增益衰减值来预测该点位的电磁辐射大小，EG＝0.04v/m，几乎等于0，这么大的突变在现实中是不可能的，若按照基站天线垂直辐射方向图低频部分计算，Eg＝0.37v/m，电磁辐射强度随着距离的变化平缓很多，和实际更加接近，证实了该方法有效。表一电磁辐射预测值和实测值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型通信基站电磁辐射预测方法，主要涉及对基站天线垂直辐射方向图进行滤波处理，其特征是，包括如下步骤：1)、将基站天线垂直辐射方向图G(θ)在尺度j上进行小波分解，基站天线垂直辐射方向图G(θ)被分解成低频部分和高频部分；所述基站天线垂直辐射方向图G(θ)被小波分解成

【技术特征摘要】
1.一种新型通信基站电磁辐射预测方法，主要涉及对基站天线垂直辐射方向图进行滤波处理，其特征是，包括如下步骤：1)、将基站天线垂直辐射方向图G(θ)在尺度j上进行小波分解，基站天线垂直辐射方向图G(θ)被分解成低频部分和高频部分；所述基站天线垂直辐射方向图G(θ)被小波分解成上式中的θ为垂直波瓣角，单位为度，j为小波分解尺度，k为偏移参数，a(j,k)与d(j,k)分别为高频系数与低频系数，φj,k(θ)和ψj,k(θ)分别为小波基函数中的父小波和母小波，所述的低频部分为所述的高频部分为所述的a(j,k)与d(j,k)等于a(j,k)＝<G(θ),φj,k(θ)>d(j,k)＝<G(θ),ψj,k(θ)>上式中的<G(θ),φj,k(θ)&...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨万春，彭艳芬，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43