一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法技术

本发明专利技术公开了一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，该方法根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，根据无线发射设备和预测点的位置，考虑上下左右四个不同方位上的多次反射，得出预测点接收功率P

A prediction method of electromagnetic radiation in the scene of underground pedestrian passage

【技术实现步骤摘要】
一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法
本专利技术涉及一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法。
技术介绍
随着移动通信技术的快速发展，个人移动设备成为了生活必需品，移动网络在给人们的生活带来便利的同时，也因其产生的电磁辐射对人体具有潜在威胁而受到广泛关注。随着城市里越来越多的公路立交桥和地铁的建设，地下人行通道的使用也越来越多，但目前已公开的文献和专利中，对于地下人行通道场景下，目前还没有一种有效的方法来预测移动无线设备的电磁辐射。针对现有技术中存在的不足，本专利提出一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，该方法根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，根据无线发射设备和预测点的位置，考虑上下左右四个不同方位上的多次反射，得出预测点接收功率Pr，进而得出预测点电磁辐射强度E。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：(1)根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，得到无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，坐标单位为m；(2)根据步骤(1)得到的无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，计算出无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1，单位为m；计算出无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，单位为m；(3)根据步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，得到s方位上n次反射时电波的入射角θsn，单位为rad；s＝1，2，3，4，表示地下人行通道的上下左右四个方位；s＝1表示电波第一次反射是在顶层反射，s＝1表示电波第一次反射是在地面反射，s＝1表示电波第一次反射是在x＝0墙壁反射，s＝1表示电波第一次反射是在x＝a墙壁反射；a为人行地下通道的宽，单位为m；(4)根据步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2和步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，得到s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，单位为m；(5)根据步骤(1)得到的无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，计算出无线发射设备和预测点的直线距离L0，单位为m；(6)根据步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，得到s方位上n次反射时的反射系数Rsn；(7)根据步骤(4)得到的s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，步骤(5)得到的无线发射设备和预测点的直线距离L0和步骤(6)得到的s方位上n次反射时的反射系数Rsn，计算得出预测点接收功率Pr，单位为W；(8)根据步骤(7)得到的预测点接收功率Pr和接收天线参数，得到预测点电磁辐射强度E，单位为V/m。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(1)中，建立空间直角坐标系，得到无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，单位为m；其中x1为无线发射设备到左墙壁的距离；x2为预测点到左墙壁的距离；z1为无线发射设备到地面的距离；z2为预测点到地面的距离；y1为无线发射设备到xOz平面的距离；y2为预测点到xOz平面的距离。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(2)中，无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，计算如下:上式中，x1为无线发射设备坐标的x轴坐标；x2为预测点坐标的x轴坐标；z1为无线发射设备坐标的z轴坐标；z2为预测点坐标的z轴坐标；y1为无线发射设备坐标的y轴坐标；y2为预测点坐标的y轴坐标。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(3)中，结合步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，s方位上n次反射时电波的入射角θsn，计算如下：上式中，a为人行地下通道的宽，单位为m；b为人行地下通道的高，单位为m；z1为无线发射设备坐标的z轴坐标；z2为预测点坐标的z轴坐标；x1为无线发射设备坐标的x轴坐标；x2为预测点坐标的x轴坐标；n为电波从无线发射设备传播到预测点的反射次数，单位为次。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(4)中，结合步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2和步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，计算如下：上式中，sinθsn为θsn的正弦函数。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(5)中，结合步骤(1)得到的无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，得到无线发射设备和预测点的直线距离L0，计算如下：上式中，x1为无线发射设备坐标的x轴坐标；x2为预测点坐标的x轴坐标；z1为无线发射设备坐标的z轴坐标；z2为预测点坐标的z轴坐标；y1为无线发射设备坐标的y轴坐标；y2为预测点坐标的y轴坐标。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(6)中，结合步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，得到s方位上n次反射时的反射系数Rsn，计算如下：上式中，sinθsn为θsn的正弦函数；cosθsn为θsn的余弦函数；ε为墙壁的介电常数。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(7)中，结合步骤(4)得到的s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，步骤(5)得到的无线发射设备和预测点的直线距离L0和步骤(6)得到的s方位上n次反射时的反射系数Rsn，得出预测点接收功率Pr，计算如下：上式中，Pt为无线设备发射功率，单位为W；Gt为发射天线增益，单位为dBi；v为最大反射次数，单位为次；λ为波长，单位为m。上述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(8)中，结合步骤(7)得到的预测点接收功率Pr和接收天线参数，得到预测点电磁辐射强度E，计算如下：上式中，E为预测点电磁辐射强度，单位为V/m；Pr为预测点接收功率，单位为W；Z为射频电缆阻抗，单位为欧姆；AF为接收天线因子，单位为dB/m；AFRF为测量系统的线缆损耗，单位为dB。本专利技术的有益效果在于：本方法首先提出一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，该方法根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，根据无线发射设备和预测点的位置，考虑上下左右四个不同方位上的多次反射，得出预测点接收功率Pr，进而得出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，得到无线发射设备的坐标X

【技术特征摘要】
1.一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据地下人行通道的长方体特征建立空间直角坐标系，得到无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，坐标单位为m；
(2)根据步骤(1)得到的无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，计算出无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1，单位为m；计算出无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，单位为m；
(3)根据步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，得到s方位上n次反射时电波的入射角θsn，单位为rad；s＝1，2，3，4，表示地下人行通道的上下左右四个方位；s＝1表示电波第一次反射是在顶层反射，s＝1表示电波第一次反射是在地面反射，s＝1表示电波第一次反射是在x＝0墙壁反射，s＝1表示电波第一次反射是在x＝a墙壁反射；a为人行地下通道的宽，单位为m；
(4)根据步骤(2)得到的无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2和步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，得到s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，单位为m；
(5)根据步骤(1)得到的无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，计算出无线发射设备和预测点的直线距离L0，单位为m；
(6)根据步骤(3)得到的s方位上n次反射时电波的入射角θsn，得到s方位上n次反射时的反射系数Rsn；
(7)根据步骤(4)得到的s方位上n次反射时电波的总路径长度Lsn，步骤(5)得到的无线发射设备和预测点的直线距离L0和步骤(6)得到的s方位上n次反射时的反射系数Rsn，计算得出预测点接收功率Pr，单位为W；
(8)根据步骤(7)得到的预测点接收功率Pr和接收天线参数，得到预测点电磁辐射强度E，单位为V/m。


2.如权利要求1所述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(1)中，建立空间直角坐标系，得到无线发射设备的坐标Xt(x1,y1,z1)和预测点的坐标XR(x2,y2,z2)，单位为m；其中x1为无线发射设备到左墙壁的距离；x2为预测点到左墙壁的距离；z1为无线发射设备到地面的距离；z2为预测点到地面的距离；y1为无线发射设备到xOz平面的距离；y2为预测点到xOz平面的距离。


3.如权利要求1所述的一种地下人行通道场景下电磁辐射预测方法，所述步骤(2)中，无线发射设备和预测点连线在地面上的投影长度P1和无线发射设备和预测点连线在x＝0墙壁上的投影长度P2，计算如下:






上式中，x1为无线发射设备坐标的x轴坐标；x2为预测点坐标的x轴坐标；z1为无线发射设备坐标的z轴坐标；z2为预测点坐标的z轴坐标；y1为无线发射设备坐标的y轴坐标；y2为预测点坐标的y轴坐...

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