CN105738710B - 一种射频电磁环境监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种射频电磁环境监测方法,涉及电磁辐射监测领域,包括在目标测量区域架设绝缘支撑架;绝缘支撑架用于架设电磁辐射监测仪;根据目标测量区域中的电场极化方向,在绝缘支撑架上架设电磁辐射监测仪;在检测到目标测量区域中的场分布和电磁波传播方向均符合标准条件时,控制架设的电磁辐射监测仪监测目标测量区域的电磁辐射;其通过绝缘支撑架架设电磁辐射监测仪以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线方向平行而在高阻线上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及电磁辐射监测领域,具体而言,涉及一种射频电磁环境监测方法。
背景技术
传统的射频电磁环境监测方法,通常为检测人员手持电磁辐射监测仪进行监测,测量高度一般为1.7米,操作示意图见图1。该方法对于工作频率为微波频段(300MHz-300GHz)的移动通信基站、雷达等的监测结果较精确。但中波及短波广播,一般场强大,影响范围广,并且,由于检测人员本身为导体,位于电磁环境中,会引起电磁场分布发生变化。由于中波及短波场的绕射能力较强,检测人员手持电磁辐射监测仪测试时,人体,特别是持监测仪的手臂,所感应的中波场或短波场,通过持监测仪的手臂传导到监测仪;另外,位于中波场或短波场中的人体也会改变人体周边的场分布,即影响场的畸变。监测人员手持监测仪测量时,监测仪探头距离人体较近,探头测试到的是被人体改变扰动后的电磁场,而非原有的未被扰动的电磁场。
另外,人体手持电磁辐射监测仪进行监测的方法中均是任意控制探头高阻线的方向,而在测量过程中,高阻线可能会产生额外的感应电流,从而导致最终的电磁辐射测试值偏差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频电磁环境监测方法,其能够在目标测量区域的原有电磁场的情况下,提高测量的电磁辐射测试值的精确度。
第一方面,本发明实施例提供了一种射频电磁环境监测方法,包括:利用电磁辐射监测仪监测目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪包括:天线和主机;所述天线通过高阻线与所述主机电连接;所述方法还包括:
在所述目标测量区域架设绝缘支撑架;所述绝缘支撑架用于架设所述电磁辐射监测仪,以采集所述目标测量区域的电磁辐射信号;
根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪;
在检测到所述目标测量区域中的场分布和电磁波传播方向均符合标准条件时,控制架设的所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射;其中,所述标准条件对应于所述电磁波无遮挡的状态。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,包括:
确定所述目标测量区域中发射天线发射的电磁波的电场极化方向;
确定所述电场极化方向的垂直平面;
在所述垂直平面上,通过所述绝缘支撑架架设所述电磁辐射监测仪。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述在所述垂直平面上,通过所述绝缘支撑架架设所述电磁辐射监测仪,包括:
确定所述目标测量区域中发射天线发射的电磁波的传播方向;
在所述垂直平面上,按照所述天线朝向所述发射天线的方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,且使所述电磁辐射监测仪的架设方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述方法还包括:
当所述电磁波为垂直极化波时,将所述电磁辐射监测仪以相对于地面的水平方向架设在所述绝缘支撑架上,且使所述电磁辐射监测仪的天线朝向所述发射天线,以及使所述电磁辐射监测仪的架设方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;0°<预设夹角≤90°。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述方法包括:
当所述电磁波为水平极化波时,在所述水平极化波的电场极化方向的垂直平面上,按照所述天线朝向所述发射天线的方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,且使所述电磁辐射监测仪所在的方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,所述方法还包括:
判断以所述电磁辐射监测仪为中心的预设范围内是否存在所述电磁波的遮挡对象;
判断所述电磁波传播方向与所述电磁辐射监测仪的连线上是否存在所述电磁波的遮挡对象;
在检测到所述预设范围内以及所述连线上均不存在所述遮挡对象时,确定所述目标测量区域中的场分布和所述电磁波传播方向均符合标准条件。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,还包括控制终端;所述控制终端与所述电磁辐射监测仪通过光纤电连接;所述方法还包括:
通过所述控制终端控制所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射包括:通过所述天线实时采集所述目标测量区域的电磁辐射信号,通过所述高阻线将所述电磁辐射信号发送至所述主机,通过所述主机对所述电磁辐射信号进行实时计算处理,存储并显示计算的监测数据。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,所述方法还包括:
通过所述电磁辐射监测仪自动监测所述目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪自动监测所述目标测量区域的电磁辐射包括:通过所述天线实时采集所述目标测量区域的电磁辐射信号,通过所述高阻线将所述电磁辐射信号发送至所述主机,通过所述主机对所述电磁辐射信号进行实时计算处理,存储并显示计算的监测数据。
结合第一方面的第六种可能的实施方式或第七种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,所述方法还包括:
在所述电磁辐射监测仪完成监测工作后,直接读取所述电磁辐射监测仪中存储的监测数据;
或者,在所述电磁辐射监测仪完成监测工作后,通过所述控制终端读取所述电磁辐射监测仪中存储的监测数据。
结合第一方面的第八种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式,其中,所述控制终端包括:具有控制功能的电磁辐射监测仪,或者配备监测软件的计算机;
所述绝缘支撑架包括:三脚架或者绝缘延伸杆。。
本发明实施例提供的一种射频电磁环境监测方法,在目标测量区域架设绝缘支撑架;绝缘支撑架用于架设电磁辐射监测仪,以采集目标测量区域的电磁辐射信号;根据目标测量区域中的电场极化方向,在绝缘支撑架上架设电磁辐射监测仪;在检测到目标测量区域中的场分布和电磁波传播方向均符合标准条件时,控制架设的电磁辐射监测仪监测目标测量区域的电磁辐射;
与现有技术中的电磁辐射测量方法会对原电磁场进行干扰以及测得的最终电磁辐射测试值偏差较大相比,其通过绝缘支撑架架设电磁辐射监测仪以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线方向平行而在高阻线上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的一种射频电磁环境监测方法的流程图;
图2示出了本发明实施例中电磁辐射监测仪的结构示意图;
图3示出了电磁场中高阻传输线上电流示意图;
图4示出了本发明实施例所提供的避免电磁波的波长产生影响电磁场中高阻传输线上电流对应的电磁辐射监测仪的架设示意图;
图5示出了本发明实施例所提供的另一种射频电磁环境监测方法的流程图;
图6示出了本发明实施例所提供的中波广播中射频电磁环境监测方法的示意图;
图7示出了本发明实施例所提供的短波广播中电磁辐射监测仪水平架设示意图;
图8示出了本发明实施例所提供的短波广播中电磁辐射监测仪垂直架设示意图;
图9示出了本发明实施例所提供的另一种射频电磁环境监测方法的流程图;
图10示出了本发明实施例所提供的中短波共存的广播中电磁辐射监测仪进行电磁辐射监测的架设示意图。
主要元件符号说明:
10、电磁辐射监测仪;20、绝缘支撑架;101、天线;102、主机;103、高阻线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,现行的射频电磁场现场监测方法,通常为检测人员手持电磁辐射监测仪进行监测,测量高度为1.7米。该监测方法对于工作频率为微波频段(300MHz-300GHz)的移动通信基站、雷达等监测是没有问题的。但对于中波及短波广播(如广播台的广播),一般场强大,影响范围广。位于中波场或短波场中的人体,会对人体周边的场分布造成影响,即产生场的畸变。电磁辐射监测仪在大的中波或短波场中,电磁辐射监测仪的高阻线可能会产生额外的感应电流,从而导致测试值偏差较大。手持电磁辐射监测仪的测试方法往往会导致测试值不准确,极端的条件下测试值有可能比实际值大超过100%。
针对上述问题,本发明实施例提供了一种射频电磁环境监测方法,与现有技术中的电磁辐射测量方法会对原电磁场进行干扰以及测得的最终电磁辐射测试值偏差较大相比,其通过绝缘支撑架架设电磁辐射监测仪以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线方向平行而在高阻线上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
在射频电磁环境监测中,通常使用非选频式宽带辐射测量仪和选频式辐射测量仪进行监测,由于非选频宽带辐射测量仪中的高阻线的影响较大,故本发明实施例中的射频电磁环境监测方法优选用于“非选频式宽带辐射测量仪”。
参见图1,本发明实施例提供的射频电磁环境监测方法,包括:利用电磁辐射监测仪10监测目标测量区域的电磁辐射;电磁辐射监测仪10包括:天线101和主机102;天线101通过高阻线103与主机102电连接;所述方法具体如下步骤:
S102、在所述目标测量区域架设绝缘支撑架;所述绝缘支撑架用于架设所述电磁辐射监测仪,以采集所述目标测量区域的电磁辐射信号。
本发明实施例中,通过在目标测量区域的适宜地方架设绝缘支撑架20,将电磁辐射监测仪10架设在绝缘支撑架20上进行电磁辐射信号的采集。
其中,该绝缘支撑架20可以为三脚架,也可以为绝缘延伸杆。具体的,在目标测量区域是比较宽阔的地方时,支撑架20优选为绝缘三脚架,然后将电磁辐射监测仪10架设在绝缘三脚架上,将绝缘三脚架架设在目标测量区域中的合适地点,使其稳定,用以采集目标测量区域的电磁辐射信号;而在目标测量区域是比较狭窄的地方,不足以架设绝缘三脚架时,支撑架20优选为绝缘延伸杆,然后将电磁辐射监测仪10架设在绝缘延伸杆上,可以人工手持该绝缘延伸杆或者将其安装在在目标测量区域,保持该绝缘延伸杆稳定,用以采集目标测量区域的电磁辐射信号。优选的,上述绝缘延伸杆为塑料杆。
S104、根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪。
具体的,电磁辐射监测仪10包括:主机102和天线101(天线101即探头),而高阻线103一般位于主机102与探头之间的探头支撑杆中,即探头通过高阻线103与主机102电连接。其中,上述探头包括正交偶极子天线101(本发明实施例中为三个正交偶极子天线101)、检波二极管和RC滤波器。
在使用电磁辐射监测仪10(下文部分简称为监测仪)监测电磁辐射数据时,若高阻线103以不垂直于当前环境的电场极化方向架设时(如平行与电场极化方向),当前波场会在高阻线103上产生额外的感应电流,导致主机102接收到的电信号实际是偶极子天线101部分感应的电信号及高阻线103感应的电信号的叠加。而监测仪真正需要的仅是偶极子天线101部分感应的电流,高阻线103产生的额外电信号会导致监测仪的监测数据的偏大。
针对上述问题,本发明实施例中是根据目标测量区域中的电场极化方向,确定主机102和天线101的架设方向,其目的是减少甚至避免高阻线103上产生的额外电流。具体的,上述确定方法优选使高阻线103以垂直于当前环境的电场极化方向架设,或者,使高阻线103以接近垂直于当前环境的电场极化方向架设,这两种方法均能够达到很好的避免高阻线103上产生的额外电流的目的。
S106、在检测到所述目标测量区域中的场分布和电磁波传播方向均符合标准条件时,控制架设的所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射;其中,所述标准条件对应于所述电磁波无遮挡的状态。
考虑到现有技术中的另一个问题,即人体也会影响其附近的电磁波的场分布,故为了避免该问题,本发明实施例中在进行电磁辐射监测之前,首先判断电磁波的传播方向和该电磁波的场分布是否均符合标准条件;若符合(即在检测到目标测量区域中,电磁波的传播方向和场分布均符合标准条件时),此时,控制电磁辐射监测仪10监测目标测量区域的电磁辐射。
其中,上述标准条件对应于电磁波无遮挡的状态。
本发明实施例提供了一种射频电磁环境监测方法,与现有技术中的电磁辐射测量方法会对原电磁场进行干扰以及测得的最终电磁辐射测试值偏差较大相比,其通过绝缘支撑架20架设电磁辐射监测仪10以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架20不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪10,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线103方向平行而在高阻线103上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
如上所述,电磁辐射监测仪10由探头和主机102组成,探头通过高阻线103与主机102电连接,探头包括:三个正交偶极子天线101、检波二极管和RC滤波器(Resistance-Capacitance Circuits)。其中,上述偶极子天线101用于采集目标测量区域的电磁辐射信号,由检波二极管和RC滤波器对采集的电磁辐射信号进行相应的处理,经检波二极管检波后的直流电流经高阻传输线送入监测仪主机102内的数据处理和显示电路。根据上述过程,检波后的直流电流I0为监测仪感应环境所需电流,故为保证监测仪监测数据准确性,探头尺寸设计较很小,这样探头对场的扰动也会很小;受监测仪屏幕等其他设计要求的限制,监测仪主机102的尺寸较大,为减小主机102对探头感应到的场的干扰,本发明实施例中的高阻传输线(即高阻线103)的长度设计为22cm~24cm,优选为23cm。示意图见图2。
实际中,电磁辐射监测仪10位于电磁场中,高阻传输线会受到电磁场的影响;其中,上述电磁场可以为雷达、基站或者广播台发射的电磁波形成的电磁场;而本发明实施例中,优选使用在广播台对应的电磁场中。如设某刻,场在高阻传输线两端产生的压降为Vi,压降Vi在高阻传输线上产生的误差电流为Ii,监测仪主机102接收到的电流I=I0+Ii。则:
Vi=dE (1);
Ii=Vi/Ri (2)
其中,E为目标测量区域环境中的电场强度,d为高阻传输线在场强方向上的投影,Ri为高阻线103阻抗。
由公式(1)可知,高阻线103在与电场方向上的投影d越长,则加在高阻线103两端的压降Vi越大。由公式(1)(2)可知,利用同一台监测仪监测同一电磁环境时,高阻传输线与电场方向平行时,d最大,压降Vi最大,相应的误差电流Ii最大;高阻传输线与电场方向垂直时,d最小,压降Vi最小,相应的误差电流Ii最小。图3所示为高阻传输线与电场方向平行,此时d最大,相应Ii最大。
在射频环境中,监测仪中高阻传输线可能影响监测数据,主要在于:
(1)波长的影响
若高阻线103位于电磁波波长极短的环境中,如WCDMA DL,频段为(2.13~2.145)GHz,相应波长约为1.4cm。相较于高阻传输线23cm的长度,波长小很多。在此电磁环境中,同一时刻,高阻线103上电场异相叠加,相互抵消。电磁环境不会在高阻线103上产生额外电流。
而中波为百米波,短波波长10m~100m,均远大于高阻线10323cm的长度。同一时刻,中短波在高阻线103产生同相电场,形成的一致的电流方向,产生额外电流Ii。中短波监测过程中,高阻传输线可能影响不可忽视。
(2)电场强度影响
一般的射频环境,电场强度E较小。而监测仪内置传输线本身电阻Ri很大,约为兆欧量级。由公式(1)(2)可知,高阻线103两端产生的压降Vi较小,产生的额外电流Ii非常小,与直流电流I0相比,可忽略。监测仪主机102接收到的电流I=I0+Ii≈I0,监测仪读数约等于探头感应到的电磁场强度,电磁场中高阻传输线的影响可忽略。
而中波电磁场具有高场强的特点,若高阻传输线方向与电场强度极化方向平行,则高阻线103两端的压差Vi也较大,如图3所示。电阻值Ri不变,形成的电流Ii相应变大。与直流电流I0相比,高阻线103产生的额外电流Ii不可忽略。传输至主机102的电流I为I0、Ii两者之和。受额外电流Ii的影响,电流值I偏大,经监测仪主机102内数据处理程序,最终显示单元所示的电磁场强度值同样偏大,影响监测数据的准确性。
短波电磁波主射方向上,电场强度也很大。若监测过程中,使高阻传输线与电场强度方向平行,同样会形成额外电流Ii,出现主机102接收电流I偏大的情况。因此,短波监测过程中,同样需要避免高阻线103对监测数据的影响。
针对上述原因,导致监测仪中高阻传输线会影响监测数据的问题,本发明实施例中采取如下解决方式:
针对微波和中短波监测过程中(尤其是中短波的监测过程),监测仪内置高阻传输线可能受场影响,产生额外电流Ii。为保证监测数据的准确性,监测过程中,应避免高阻传输线与电场极化方向一致,最佳方式为高阻传输线垂直于电场极化方向,如图4所示。高阻传输线垂直于电场极化方向,场中高阻线103上形成的电流Ii方向,同样垂直于高阻线103方向,即垂直于电流I0,则I=I0。这样,能够保证监测仪主机102接收到的电流为探头感应电磁场所得电流I0,保证了监测数据的准确性。
参考图5,基于上述分析,本发明实施例中针对上述步骤104、根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,具体采用如下方法:
S202、确定所述目标测量区域中发射天线发射的电磁波的电场极化方向。
S204、确定所述电场极化方向的垂直平面。
S206、在所述垂直平面上,通过所述绝缘支撑架架设所述电磁辐射监测仪。
结合上述步骤202~步骤206,本发明实施例中,首先确定目标测量区域中的电场极化方向,然后根据确定的电场极化方向,确定与该电场极化方向垂直的平面,得到该电场极化方向的垂直平面,然后在该垂直平面上通过绝缘支撑架20架设包括天线101和主机102的电磁辐射监测仪10,此时,由于垂直平面本身与电场极化方向垂直,故在垂直平面架设的电磁辐射监测仪10的高阻线103上不会产生额外的电流。
进一步的,在当前测试环境中的电场极化方向的垂直平面上架设电磁辐射监测仪的具体方法包括:
确定目标测量区域中发射天线发射的电磁波的传播方向;
在所述垂直平面上,按照天线101朝向发射天线的方向,在绝缘支撑架20上架设电磁辐射监测仪10,且使电磁辐射监测仪10的架设方向与电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
具体的,在当前测试环境的电场极化方向的垂直平面,使电磁辐射监测仪10的天线101朝向所述发射天线的方向,目的是避免主机102首先接收电磁波会对当前测试环境中的场分布产生影响,故优选使电磁辐射监测仪10的天线101朝向发射天线的方向;同时,若电磁辐射监测仪10的架设方向与电磁波的传播方在一条直线上,主机102接收到该电磁波时会产生反射波,还可能对探头处的被测场产生影响。故本发明实施例中,使电磁辐射监测仪10的架设方向与电磁波的传播方向呈预设夹角,该预设夹角的范围为0°<预设夹角≤90°,对应与预设夹角为90°,监测仪的架设方向垂直于电磁波的传播方向。
针对不同波长的电磁波,本发明实施例提供了具体的架设方式:
第一,当电磁波为垂直极化波时,将电磁辐射监测仪10以相对于地面的水平方向架设在绝缘支撑架20上,且使电磁辐射监测仪10的天线101朝向发射天线,以及使电磁辐射监测仪10的架设方向与电磁波的传播方向呈预设夹角;0°<预设夹角≤90°。
具体的,广播电台包括中波广播,而中波广播一般为垂直极化波,针对上述中波广播的中波监测环境,电磁辐射监测仪10应以水平方式架设在绝缘三脚架上,也就是监测仪探头与主机102的连线以水平方向架设,架设高度通常为1.7米,监测示意图见图6。本发明实施例中,应避免监测仪方向与所测中波传播方向在同一直线上,以减小监测仪主机102的反射波可能对探头处的被测场产生影响。优选的,监测仪在水平面上的架设方向垂直于波传播方向。
对于不方便架设三脚架进行监测的中波监测环境,可将电磁辐射监测仪10安装在绝缘延伸杆上,绝缘延伸杆的长度以不少于0.5米为佳,绝缘延伸杆的材料以绝缘性能较佳的塑料为宜,检测人员手持延伸杆,将探头以尽量远离人体的方式水平架设,进行测试,测试需要避免监测仪晃动。或者,将绝缘延伸杆安置于目标测量区域中的任意位置进行测试,测试时同样避免监测仪晃动。
第二,当电磁波为水平极化波时,在水平极化波的电场极化方向的垂直平面上,按照天线101朝向发射天线的方向,在绝缘支撑架20上架设电磁辐射监测仪10,且使电磁辐射监测仪10所在的方向与电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
具体的,广播电台还包括短波广播,而短波广播一般为水平极化波,针对上述短波广播的短波监测环境,短波广播的电场方向为水平且与天线101的波传播方向垂直。监测短波广播周边电磁环境,电磁辐射监测仪10应垂直于短波电场方向架设,即监测仪探头与监测仪主机102的连线应在波传播方向所在的垂直平面上。避免水平极化电磁波影响主机102接收到的电信号,如图7和图8所示。图7架设方式为监测仪在水平面上指向天线101的方向,探头指向短波天线架设在绝缘三脚架上,此时监测仪方向与电场极化方向垂直。图8架设方式为探头竖直向上,监测仪竖直架设在三脚架上,此时监测仪方向垂直于电场极化方向。两种架设方式均能够避免短波电场通过高阻线103影响监测数据的准确性。其中,优选方式为图8所示的架设方式。
对于不方便架设三脚架的中波监测环境,可将电磁辐射监测仪10安装在绝缘延伸杆上。绝缘延伸杆的长度以不少于0.5米为佳,绝缘延伸杆的材料以绝缘性能较佳的塑料为宜。检测人员手持延伸杆,将监测仪以探头尽量远离人体的方式垂直架设,进行测试,测试时注意应避免监测仪晃动。
考虑到现有技术中检测人员手持电磁辐射监测仪10进行电磁辐射监测的方法中,人体为导体,人体会影响其附近的电磁波的场分布针对该问题,本发明实施例中排除了人体等干扰对象对电磁波的传播方向及电磁波的场分布的因素,具体的,参考图9,本发明实施例的实现方式如下:
S302、判断以所述电磁辐射监测仪为中心的预设范围内是否存在所述电磁波的遮挡对象。
S304、判断所述电磁波传播方向与所述电磁辐射监测仪的连线上是否存在所述电磁波的遮挡对象。
S306、在检测到所述预设范围内以及所述连线上均不存在所述遮挡对象时,确定所述目标测量区域中的场分布和所述电磁波传播方向均符合标准条件。
结合步骤302~步骤306,为了保证测量的电磁辐射数据的准确性,首先要判断当前测试环境中是否有遮挡对象,首先判断电磁波传播方向与所述电磁辐射监测仪的连线上是否存在遮挡对象;然后,如人体等的干扰对象会干扰其附近的场分布,对此,本发明实施例中还对电磁辐射监测仪10设置预设范围,保证该预设范围之内没有人体等遮挡对象,用以最大努力减小对当前环境中的场分布的影响;在满足上述两个条件时,即在上述预设范围内以及上述连线上均不存在所述遮挡对象时,确定目标测量区域中,电磁波的传播方向和场分布均符合标准条件,此时,可以进行电磁辐射监测;在上述条件下进行电磁辐射监测,能够最大限度的避免现有技术中改变场分布和改变电磁波传播方向的问题,从而使得测量的电磁辐射数据更准确。
另外,本发明实施例中的电磁辐射监测仪10可以是普通的电磁辐射监测仪10,该普通的电磁辐射监测仪10需由操作者控制,以进行电磁辐射的检测;其也可以是具有自动监测存储功能的电磁辐射监测仪10,能够在上电后,自动进行电磁辐射的监测。
第一,当本发明实施例中的电磁辐射监测仪10是普通的电磁辐射监测仪10时,使用该电磁辐射监测仪10监测目标测量区域的电磁辐射的方法如下:具体的,该监测方法中还使用:控制终端;控制终端与电磁辐射监测仪通过光纤电连接;方法还包括:
通过控制终端控制电磁辐射监测仪10监测目标测量区域的电磁辐射;电磁辐射监测仪10监测目标测量区域的电磁辐射包括:通过天线101实时采集目标测量区域的电磁辐射信号,将电磁辐射信号通过高阻线103发送至主机102,通过主机102对电磁辐射信号进行实时计算处理,存储并显示计算的监测数据。
第二,当本发明实施例中的电磁辐射监测仪10是具有自动监测存储功能的电磁辐射监测仪10时,能够在上电后,自动进行电磁辐射的监测时,方法还包括:
通过电磁辐射监测仪10自动监测目标测量区域的电磁辐射。
另外,在电磁辐射监测仪10的监测完成后,还需要读取该电磁辐射监测仪10的数据,对应的,本发明实施例中读完监测数据的方法还包括:
具体的,对应于上述普通的电磁辐射监测仪10和具有自动监测存储功能的电磁辐射监测仪10,读取数据的方法可以不同:
下面详细说明,操作与读数的三种方式:
1)在检测到电磁辐射监测仪10监测完成后,直接读取电磁辐射监测仪10中存储的监测数据。
具体的,对于具有自动监测存储功能的电磁辐射监测仪10,将监测仪架设好后,检测人员远离监测仪,待预设测试完成后,取下监测仪并导出所记录监测数据。
2)在检测到电磁辐射监测仪10监测完成后,通过控制终端读取电磁辐射监测仪10中存储的监测数据。
具体的,对于具有远距离控制功能的电磁辐射监测仪10,可通过光纤连接监测仪与控制机。检测人员距监测仪适当距离,通过控制机实时控制监测仪,获取监测仪的监测数据。控制机可以是另外一台具有控制功能的监测仪,也可以是配备监测软件的计算机等。
3)检测人员站在距监测仪较远的地方读数。由于架设高度通常为1.7m,同时要求检测人员距离监测仪的距离至少1米以上。并且,读数时,检测人员不能位于中波或短波天线与监测仪之间的连线上。
优选的,本发明实施例提供的控制终端为具有控制功能的电磁辐射监测仪10,或者,控制终端为配备监测软件的计算机。
本发明实施例提供了一种射频电磁环境监测方法,与现有技术中的电磁辐射测量方法会对原电磁场进行干扰以及测得的最终电磁辐射测试值偏差较大相比,其通过绝缘支撑架20架设电磁辐射监测仪10以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架20不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪10,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线103方向平行而在高阻线103上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
下面本发明实施例以广播台发射的中波广播与短波广播共存的电磁环境监测为例,对本发明实施例提供的射频电磁环境监测方法进行说明:
电磁环境监测需同时考虑垂直极化波及水平极化波的影响。电磁辐射监测仪10架设于绝缘三脚架,架设方式综合考虑检测人员及电磁辐射监测仪10可能对监测数据的影响。
为避免垂直极化波对监测数据的影响,监测仪器应水平放置;为避免水平极化波的影响,电磁辐射监测仪10应于短波传播方向所在垂直面上架设。综合考虑,监测仪应水平架设,且与在水平面内与短波极化方向垂直,即在水平面上沿短波传播方向,探头指向短波天线,监测示意图见图8。
具体而言,中波天线与短波天线共存的电磁环境,若注意需同时监测中波信号及短波信号的情况。一般中波天线为全向天线,短波天线为定向天线,因此监测点位应在短波天线主瓣方向上的适宜位置处。在监测点位将电磁辐射监测仪10架设于绝缘三脚架,监测仪水平架设,探头在短波传播方向上并指向短波天线,见图10。实际测试可依据实际情况,选择如下四种测试方法。
1、利用一台具有自动存储功能的电磁辐射监测仪10及绝缘三脚架监测。
利用三脚架上电磁辐射监测仪10监测该点位处电场强度值,架设方式见图10。检测人员按监测目标预先设定监测仪自动存储模式相关参数,如监测量程、结果类型、监测时间、时间间隔等。按测试要求,架设监测仪,远离监测仪,待测试结束后,取下监测仪,导出监测数据。
检测人员远离监测仪,避免人体影响监测数据。但检测人员无法把握监测实时状况并做出及时应对。
2、利用两台电磁辐射监测仪10及绝缘三脚架监测。
利用三脚架上电磁辐射监测仪10监测该点位处电场强度值,架设方式见图10。光纤连接此电磁辐射监测仪10(后称从监测仪)与另一台电磁辐射监测仪10(后称主监测仪),一般光纤长度不小于2米。检测人员手持主监测仪,通过主监测仪实时操控从监测仪,如监测模式切换、测量修正频点选择、参数设定、测量数据存储等。
检测人员与从监测仪保持一定距离,避免人体影响监测数据。同时从监测仪将监测点位处电场强度值通过光纤传递至主监测仪,方便检测人员读数并把握监测实时状况。
3、利用一台电磁辐射监测仪10、一台计算机及绝缘三脚架监测。
利用三脚架上电磁辐射监测仪10监测该点位处电场强度值,架设方式见图10。光纤连接此电磁辐射监测仪10与计算机,一般光纤长度选择2米。检测人员通过安装有专用软件的计算机实时操控监测仪。
检测人员与监测仪保持一定距离,避免人体影响监测数据。同时监测仪将监测数据通过光纤传递至计算机,方便检测人员读数并把握监测实时状况。
4、利用一台电磁辐射监测仪10及延伸杆监测。
延伸杆长度为0.5米或更长,采用绝缘材料,例如塑料。需注意的是,应避免使用木质材质,防止监测湿度较大的环境应用时,监测数据受影响。
不方便架设三脚架的电磁环境,如空间过于狭小或高层建筑窗外等位置,可将电磁辐射监测仪10架设在延伸杆上。检测人员手持延伸杆,监测该点位处电场,监测仪方向参见图10。
引入绝缘延伸杆,避免人体直接接触电磁辐射监测仪10,进而影响监测数据;同时延伸杆本身增大检测人员与电磁辐射监测仪10的距离,即增大人体所引起的变化电磁场与探头之间的距离,保障了监测数据的准确性。读数可采用一位检测人员手持监测仪,另一位检测人员读数的方式进行。需保证读数的检测人员距监测仪的距离不小于1米,且不位于波传播方向与监测仪连线的方向上。
本发明实施例提供了一种射频电磁环境监测方法,与现有技术中的电磁辐射测量方法会对原电磁场进行干扰以及测得的最终电磁辐射测试值偏差较大相比,其通过绝缘支撑架20架设电磁辐射监测仪10以进行电磁辐射的测量,而使用绝缘支撑架20不会对目标区域的场分布产生干扰,使得测量结果更准确;并且,根据测试环境中的电场极化方向架设电磁辐射监测仪10,能够避免由于电场方向与监测仪中的高阻线103方向平行而在高阻线103上产生附加电流,从而能够提高了监测数据的准确度。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种射频电磁环境监测方法,包括:利用电磁辐射监测仪监测目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪包括:天线和主机;所述天线通过高阻线与所述主机电连接;其特征在于,所述方法还包括:
在所述目标测量区域架设绝缘支撑架;所述绝缘支撑架用于架设所述电磁辐射监测仪,以采集所述目标测量区域的电磁辐射信号;
根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪;
在检测到所述目标测量区域中的场分布和电磁波传播方向均符合标准条件时,控制架设的所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射;其中,所述标准条件对应于所述电磁波无遮挡的状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标测量区域中的电场极化方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,包括:
确定所述目标测量区域中发射天线发射的电磁波的电场极化方向;
确定所述电场极化方向的垂直平面;
在所述垂直平面上,通过所述绝缘支撑架架设所述电磁辐射监测仪。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述垂直平面上,通过所述绝缘支撑架架设所述电磁辐射监测仪,包括:
确定所述目标测量区域中发射天线发射的电磁波的传播方向;
在所述垂直平面上,按照所述天线朝向所述发射天线的方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,且使所述电磁辐射监测仪的架设方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,包括:
当所述电磁波为垂直极化波时,将所述电磁辐射监测仪以相对于地面的水平方向架设在所述绝缘支撑架上,且使所述电磁辐射监测仪的天线朝向所述发射天线,以及使所述电磁辐射监测仪的架设方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;0°<预设夹角≤90°。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,包括:
当所述电磁波为水平极化波时,在所述水平极化波的电场极化方向的垂直平面上,按照所述天线朝向所述发射天线的方向,在所述绝缘支撑架上架设所述电磁辐射监测仪,且使所述电磁辐射监测仪所在的方向与所述电磁波的传播方向呈预设夹角;其中,0°<预设夹角≤90°。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断以所述电磁辐射监测仪为中心的预设范围内是否存在所述电磁波的遮挡对象;
判断所述电磁波传播方向与所述电磁辐射监测仪的连线上是否存在所述电磁波的遮挡对象;
在检测到以所述预设范围内以及所述连线上均不存在所述遮挡对象时,确定所述目标测量区域中的场分布和所述电磁波传播方向均符合标准条件。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括控制终端;所述控制终端与所述电磁辐射监测仪通过光纤电连接;所述方法还包括:
通过所述控制终端控制所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪监测所述目标测量区域的电磁辐射包括:通过所述天线实时采集所述目标测量区域的电磁辐射信号,通过所述高阻线将所述电磁辐射信号发送至所述主机,通过所述主机对所述电磁辐射信号进行实时计算处理,存储并显示计算的监测数据。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述电磁辐射监测仪自动监测所述目标测量区域的电磁辐射;所述电磁辐射监测仪自动监测所述目标测量区域的电磁辐射包括:通过所述天线实时采集所述目标测量区域的电磁辐射信号,通过所述高阻线将所述电磁辐射信号发送至所述主机,通过所述主机对所述电磁辐射信号进行实时计算处理,存储并显示计算的监测数据。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述电磁辐射监测仪完成监测工作后,通过所述控制终端读取所述电磁辐射监测仪中存储的监测数据;
或者,
在所述电磁辐射监测仪完成监测工作后,直接读取所述电磁辐射监测仪中存储的监测数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制终端包括配备监测软件的计算机;
所述绝缘支撑架包括:三脚架或者绝缘延伸杆。
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