昆明電波觀測站臨滄分站建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評報(bào)告

—1—項(xiàng)目概況隨著國家“子午工程二期”重要節(jié)點(diǎn)站和完善國家川滇藏方向電波環(huán)境觀測網(wǎng)等工程項(xiàng)目的逐步實(shí)施，對國家空間觀測研究、軍事電波環(huán)境觀測等領(lǐng)域的科研能力和研究水平有了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)新目標(biāo)，中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所擬在云南省臨滄市雙江自治縣新建一個(gè)具備一定技術(shù)前瞻性的空間觀測和電波環(huán)境觀測站，作為昆明電波觀測站的分站。1.1項(xiàng)目投資本項(xiàng)目總投資1000萬元，其中環(huán)保投資25萬元，占總投資的2.5%。1.2項(xiàng)目內(nèi)容本項(xiàng)目分期建設(shè)，總用地面積20216m2，總建筑面積88.23m2，包括雷達(dá)、監(jiān)測儀等設(shè)備及配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，本期建設(shè)1套VHF甚高頻相干散射雷達(dá)設(shè)備，工作頻率47.5MHz，峰值功率48kW，遠(yuǎn)期建設(shè)對流層與鄰近空間被動(dòng)觀測系統(tǒng)、數(shù)字測高儀、流星雷達(dá)。本次評價(jià)不包括遠(yuǎn)期建設(shè)內(nèi)容。1.2.1系統(tǒng)設(shè)備指標(biāo)本項(xiàng)目主要設(shè)備為VHF甚高頻相干散射雷達(dá)系統(tǒng)，由發(fā)射分系統(tǒng)、接收與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、天線陣與T/R組件（含波束掃描控制）系統(tǒng)和控制與數(shù)據(jù)分析顯示系統(tǒng)組成，VHF相干散射雷達(dá)的主要技術(shù)參數(shù)見表1.2-1。表1.2-1VHF甚高頻相干散射雷達(dá)主要技術(shù)參數(shù)序號系統(tǒng)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)1發(fā)射分機(jī)指標(biāo)工作頻率約47.5MHz（根據(jù)現(xiàn)場電磁環(huán)境確定具體頻點(diǎn)）射頻峰值功率48kW脈沖重復(fù)頻率100Hz脈沖寬度0.66～13.3μs最大占空比15%（脈沖編碼）平均無故障工作時(shí)間（MTBF）不低于5000hRF與監(jiān)控接口N型網(wǎng)口脈沖觸發(fā)輸入與輸出BNC，TTL電平發(fā)射機(jī)效率不低于40%寄生輻射小于-60dBc2接收與數(shù)據(jù)采集分系統(tǒng)主要指標(biāo)功能描述采用數(shù)字接收技術(shù)，具備回波接收與數(shù)據(jù)采集等功能中頻采樣120MSPS接收機(jī)增益控制80dB續(xù)表1.2-1VHF甚高頻相干散射雷達(dá)主要技術(shù)參數(shù)序號系統(tǒng)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)3天線陣與T/R組件天線陣12×3三單元八木天線仰角40°天線增益22dB波束寬度（3dB）水平小于10°，徑向小于24°天線陣列設(shè)計(jì)波束指向垂直于地磁場、天線陣列收發(fā)一體4控制與數(shù)據(jù)分析顯示系統(tǒng)探測距離范圍80～220km，180～900km距離分辨率0.5km（E區(qū)）或2km（F區(qū)）時(shí)間分辨率2min1.2.2、工作原理VHF甚高頻相干散射雷達(dá)24h不間斷工作，利用垂直于地磁場的入射電磁波探測由電離層E區(qū)和F區(qū)不均勻結(jié)構(gòu)后向散射回波，可獲得電離層不均勻體散射強(qiáng)度、多普勒頻移和譜寬隨時(shí)間高度的變化。VHF甚高頻相干散射雷達(dá)可以探測電離層不均勻體散射強(qiáng)度（信噪比）、多普勒頻移（速度）和譜寬等參數(shù)。經(jīng)過脈沖調(diào)制的47.5MHz信號，經(jīng)過功率分配網(wǎng)絡(luò)由T/R組件移相并強(qiáng)制饋電至12×3三單元八木天線，由天線向空間以仰角為40°定向向正北方向發(fā)射。輻射信號在電離層附近經(jīng)不均勻體散射后，被接收天線接收，然后經(jīng)每個(gè)T/R單放大器進(jìn)行放大移相后，直接由前端數(shù)字單元對RF信號進(jìn)行帶通采樣。經(jīng)過數(shù)字正交檢波后信號在前端數(shù)字單元的控制下，通過千兆網(wǎng)絡(luò)由天線場傳輸至控制室內(nèi)，對信號數(shù)字處理后得到功率譜等。甚高頻相干散射雷達(dá)包括以下系統(tǒng)：=1\*GB2⑴發(fā)射分系統(tǒng)；=2\*GB2⑵接收與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；=3\*GB2⑶天線陣與T/R組件（含波束掃描控制）系統(tǒng)；=4\*GB2⑷控制與數(shù)據(jù)分析顯示系統(tǒng)等。其結(jié)構(gòu)組成如下圖所示：圖1.2-1甚高頻相干散射雷達(dá)設(shè)備組成框圖2相關(guān)法律、法規(guī)和技術(shù)規(guī)范=1\*GB2⑴《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（修訂），2015年1月1日；=2\*GB2⑵《中華人民共和國環(huán)境影響評價(jià)法》（修訂），2018年12月29日；=3\*GB2⑶《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）；=4\*GB2⑷《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境監(jiān)測儀器與方法》（HJ/T10.2-1996）；=5\*GB2⑸《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）。3評價(jià)范圍、評價(jià)因子及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)3.1評價(jià)等級及評價(jià)范圍根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996），未對電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)劃分評價(jià)等級，僅針對發(fā)射功率設(shè)定評價(jià)范圍。根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/10.3-1996）第3.1.2條規(guī)定：評價(jià)范圍以天線為中心：發(fā)射功率P>100kW時(shí)，其半徑為1km；發(fā)射機(jī)功率P≤100kW時(shí)，半徑為0.5km。本項(xiàng)目VHF甚高頻相干散射雷達(dá)發(fā)射機(jī)脈沖功率＜100kW，故評價(jià)范圍以天線為中心，半徑為0.5km的范圍。3.2評價(jià)因子根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）確定項(xiàng)目的評價(jià)因子、預(yù)測因子均為電場強(qiáng)度。表3.2-1項(xiàng)目主要環(huán)境影響評價(jià)因子評價(jià)項(xiàng)目評價(jià)因子預(yù)測因子電磁環(huán)境電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度3.3評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目天氣雷達(dá)工作頻率為47.5MHz，根據(jù)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）的有關(guān)規(guī)定，公眾曝露控制限值見下表：表3.3-1公眾曝露控制限值類別頻率范圍電場強(qiáng)度（V/m）磁場強(qiáng)度A/m《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）30MHz～3000MHz120.032注1：頻率f的單位為所在行中第一欄的單位。注2：0.1MHz～300GHz頻率，場強(qiáng)參數(shù)是任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的方均根值。注3：100kHz以下頻率，需同時(shí)限制電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度；100kHz以上頻率，在遠(yuǎn)場區(qū)，可以只限制電場強(qiáng)度或磁場強(qiáng)度，或等效平面波功率密度，在近場區(qū)，需同時(shí)限制電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度。根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）中的要求：“4.1公眾總的受照射劑量包括各種電磁輻射對其影響的總和，即包括擬建設(shè)設(shè)施可能或已經(jīng)造成的影響，還要包括已有背景電磁輻射的影響。總的受照射劑量限值不應(yīng)大于國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）的要求?！奔垂娍偟氖苷丈鋭┝繄?zhí)行上表中的控制限值。根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996），為使公眾受到總照射劑量小于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）的規(guī)定，對單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限值在GB8702-2014限值的若干分之一。除由國家環(huán)保部負(fù)責(zé)審批的大型項(xiàng)目外，其余項(xiàng)目取場強(qiáng)限值1/5對于脈沖電磁波，除滿足上述要求外，其功率密度的瞬時(shí)峰值不得超過上表所列限值的1000倍，或場強(qiáng)的瞬時(shí)峰值不得超過上表中所列限值的32倍。本項(xiàng)目VHF甚高頻相干散射雷達(dá)工作頻率為47.5MHz，根據(jù)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）的有關(guān)規(guī)定，本項(xiàng)目電磁輻射評價(jià)限值見下表：表3.3-2本項(xiàng)目電磁輻射采用標(biāo)準(zhǔn)類別頻率電場強(qiáng)度（V/m）（標(biāo)準(zhǔn)限值的1/5磁場強(qiáng)度（A/m）（標(biāo)準(zhǔn)限值的1/5電磁環(huán)境質(zhì)量限值47.5MHz5.370.014脈沖峰值47.5MHz171.730.4484環(huán)境保護(hù)目標(biāo)根據(jù)本項(xiàng)目周圍環(huán)境特征以及項(xiàng)目建設(shè)可能帶來的主要環(huán)境問題，需關(guān)注的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)包括評價(jià)范圍以內(nèi)的居民住宅、醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園、機(jī)關(guān)等建筑物。本項(xiàng)目電磁環(huán)境保護(hù)目標(biāo)見表4-1，雷達(dá)站與周邊環(huán)境保護(hù)目標(biāo)高差位置關(guān)系見圖4-1，項(xiàng)目周邊關(guān)系與敏感目標(biāo)見圖4-2。表4-1電磁環(huán)境保護(hù)目標(biāo)一覽表環(huán)境要素保護(hù)目標(biāo)坐標(biāo)人數(shù)/人建筑形式方位與天線中心水平距離/m與項(xiàng)目地塊高差/m電磁輻射彎掌村俸勝華家N：23.488842°E：99.795614°21層尖頂NE350海拔高度低于站址13m紅星村居民點(diǎn)N：23.485775°E：99.790417°21層尖頂SW270海拔高度高于站址33m養(yǎng)殖場1N：23.483019°E：99.790773°/1層尖頂SW494海拔高度低于站址3m圖4-1雷達(dá)站與周邊環(huán)境保護(hù)目標(biāo)高差示意圖圖4-2項(xiàng)目周邊關(guān)系與敏感目標(biāo)圖5電磁環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)為了調(diào)查本次工程所處區(qū)域的電磁環(huán)境現(xiàn)狀，建設(shè)單位委托西安志誠輻射環(huán)境檢測有限公司于2021年1月13日對擬建項(xiàng)目周邊地區(qū)的電磁環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行了實(shí)地監(jiān)測。5.1現(xiàn)狀評價(jià)方法通過對監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計(jì)、分析和對比，定量評價(jià)工程所處區(qū)域的電磁環(huán)境現(xiàn)狀。5.2現(xiàn)狀監(jiān)測條件=1\*GB2⑴監(jiān)測項(xiàng)目根據(jù)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）第4.1款公眾暴露控制限值有關(guān)規(guī)定，確定監(jiān)測項(xiàng)目為電場強(qiáng)度。=2\*GB2⑵監(jiān)測方法和儀器按照《環(huán)境監(jiān)測管理辦法》和《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）中推薦的方法進(jìn)行。監(jiān)測儀器為NBM-550電磁輻射分析儀。表5.2-1監(jiān)測儀器參數(shù)儀器名稱電磁輻射分析儀儀器型號主機(jī)：NBM-550探頭：EF0691儀器編號XAZC-YQ-028、XAZC-YQ-030頻率響應(yīng)范圍100kHz～6GHz測量范圍0.2V/m～650V/m校準(zhǔn)單位中國計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn)證書編號XDdj2020-05382校準(zhǔn)日期2020.12.13=3\*GB2⑶監(jiān)測時(shí)間及氣象條件表5.2-2監(jiān)測時(shí)間及氣象條件監(jiān)測日期天氣情況環(huán)境溫度（℃）相對濕度（%）監(jiān)測時(shí)間2021年1月13日陰10689:00～11:30=4\*GB2⑷監(jiān)測點(diǎn)位布置根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996），結(jié)合擬建項(xiàng)目站址實(shí)際地形狀況，在擬建項(xiàng)目站址、周邊及環(huán)境敏感點(diǎn)布設(shè)6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位。具體監(jiān)測點(diǎn)位見圖4-2。=5\*GB2⑸監(jiān)測點(diǎn)位合理性分析本次電磁環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測在0.5km評價(jià)范圍內(nèi)和評價(jià)范圍邊界共布設(shè)了監(jiān)測點(diǎn)位6個(gè)，見圖4-2，在評價(jià)范圍內(nèi)居民點(diǎn)、其他建筑物等人員可到達(dá)的區(qū)域以及評價(jià)范圍邊界建筑物等位置均布設(shè)了監(jiān)測點(diǎn)位，所布點(diǎn)位能反映本項(xiàng)目評價(jià)范圍內(nèi)場址、建筑物等場所的輻射環(huán)境現(xiàn)狀水平。因此，監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)基本合理。=6\*GB2⑹現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果及分析電磁環(huán)境監(jiān)測結(jié)果見表5.2-3。表5.2-3擬建項(xiàng)目站址及周邊電磁環(huán)境監(jiān)測結(jié)果序號監(jiān)測點(diǎn)位射頻電場強(qiáng)度（V/m）1電波觀測站擬建站址0.302彎掌村俸勝華家0.283養(yǎng)殖場10.284養(yǎng)殖場20.245紅星村居民0.346下平掌村0.27監(jiān)測結(jié)果表明：擬建項(xiàng)目站址、周邊及環(huán)境敏感點(diǎn)射頻電場強(qiáng)度范圍值為0.24～0.34V/m，各監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測值均滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中公眾曝露控制限值規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值要求（電場強(qiáng)度12V/m）。區(qū)域的電磁環(huán)境狀況良好。6電磁環(huán)境影響分析評價(jià)VHF甚高頻相干散射雷達(dá)利用垂直于地磁場的入射電磁波探測由電離層E區(qū)和F區(qū)不均勻結(jié)構(gòu)后向散射回波，可獲得電離層不均勻體散射強(qiáng)度、多普勒頻移和譜寬隨時(shí)間高度的變化。VHF甚高頻相干散射雷達(dá)，峰值功率48kW，工作頻率47.5MHz，最大增益值22dB，采用12×3三單元八木天線，發(fā)射方向向上，仰角為40°。八木天線是由一個(gè)有源振子（一般用折合振子）、一個(gè)無源反射器和若干個(gè)無源引向器平行排列而成的端射式天線。它有很好的方向性，較偶極天線有高的增益，用它來測向、遠(yuǎn)距離通信效果很好。三單元八木天線引向器略短于二分之一波長，主振子等于二分之一波長，反射器略長于二分之一波長，兩陣子間距四分之一波長。此時(shí)，引向器對感應(yīng)信號呈“容性”，電流超前電壓90°；引向器感應(yīng)的電磁波會向主振子輻射，輻射信號經(jīng)過四分之一波長的路程使其滯后于從空中直接到達(dá)主振子的信號90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，兩者相位相同，于是信號疊加得到加強(qiáng)。反射器略長于二分之一波長，呈感性，電流之后90°，再加上輻射到主振子過程中又滯后90°，與從反射器方向直接加到主振子上的信號正好相差了180°，起到了抵消作用。一個(gè)方向加強(qiáng)，一個(gè)方向削弱，便有了強(qiáng)方向性。發(fā)射過程亦然。本次VHF甚高頻相干散射雷達(dá)采用12×3三單元八木天線陣，形成多振子天線系統(tǒng)，即將若干個(gè)相同的八木天線按矩陣的型式排列起來組成的陣列系統(tǒng)，以此來增強(qiáng)天線的方向性，提高天線的增益系數(shù)。三單元八木天線示意圖見圖6-1，天線陣列示意圖見圖6-2。圖6-1三單元八木天線示意圖圖6-2天線陣列示意圖本項(xiàng)目各系統(tǒng)總體可分為接收系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)兩類。由于接收系統(tǒng)不對外發(fā)射電波，不產(chǎn)生電磁輻射影響，本次評價(jià)主要針對具有發(fā)射功率的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行電磁輻射影響計(jì)算，對其影響范圍進(jìn)行預(yù)測，由于當(dāng)前在天線輻射近場情況研究不成熟，近場輻射情況受周邊環(huán)境的影響更為復(fù)雜，預(yù)測方法還未在環(huán)評中應(yīng)用，預(yù)測準(zhǔn)確度也不高，本次主要進(jìn)行定性分析。6.1預(yù)測內(nèi)容、方法根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996），本項(xiàng)目電磁環(huán)境影響采用模式計(jì)算和類比監(jiān)測法進(jìn)行評價(jià)。6.2電磁場區(qū)劃分天線周圍的空間電磁場根據(jù)特性的不同可劃分為三個(gè)不同的區(qū)域：=1\*GB2⑴感應(yīng)近場區(qū)，=2\*GB2⑵輻射近場區(qū)，=3\*GB2⑶輻射遠(yuǎn)場區(qū)，它們的區(qū)分依靠離開天線的不同距離來限定。在這些場區(qū)交界的距離處電磁場的結(jié)構(gòu)并無突變發(fā)生，但總體上來看，三個(gè)區(qū)域的電磁場特性是互不相同的。射頻信號加載到天線后，緊鄰天線除了輻射場之外，還有一個(gè)非輻射場。該場與距離的高次冪成反比，隨著離開天線的距離增大迅速減小。在這個(gè)區(qū)域，由于電抗場占優(yōu)勢，因而將此區(qū)域稱為電抗近場區(qū)，超過電抗近場區(qū)就到了輻射場區(qū)，按照與天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場區(qū)分為輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。天線電磁場分區(qū)示意圖見圖6.2-1，各場區(qū)具體介紹如下：圖6.2-1天線電磁場分區(qū)示意圖6.2.1感應(yīng)近場區(qū)又稱為電抗近場區(qū)，是天線輻射場中緊鄰天線口徑的一個(gè)近場區(qū)域。在該區(qū)域中，電抗性儲能場占支配地位，該區(qū)域的界限通常取為距天線口徑表面λ/2π處。從物理概念上講，無功近場區(qū)是一個(gè)儲能場，其中的電場與磁場的轉(zhuǎn)換類似于變壓器中的電場、磁場之間的轉(zhuǎn)換，是一種感應(yīng)場。在此區(qū)域內(nèi)，由于感應(yīng)場分量占主導(dǎo)地位，其電場和磁場的時(shí)間相位差為90度，電磁場的能量是震蕩的，理論上不對外產(chǎn)生輻射。6.2.2輻射近場區(qū)超過電抗近場區(qū)就到了輻射場區(qū)，輻射場區(qū)的電磁能已經(jīng)脫離了天線的束縛，并作為電磁波進(jìn)入了空間。按照離開天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場區(qū)分為輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。在輻射近場區(qū)中，場區(qū)中輻射場占優(yōu)勢，并且輻射場的角度分布與距離天線口徑的距離有關(guān)。天線各單元對觀察點(diǎn)輻射場的貢獻(xiàn)，其相對相位和相對幅度是天線距離的函數(shù)。對于通常的天線，此區(qū)域也被稱為菲涅爾區(qū)。6.2.3輻射遠(yuǎn)場區(qū)輻射近場區(qū)之外就是輻射遠(yuǎn)場區(qū)，是人們常說的遠(yuǎn)場區(qū)，又稱為弗朗霍法區(qū)，它是天線實(shí)際使用的區(qū)域。在此區(qū)域，輻射場的角分布與距離無關(guān)。嚴(yán)格地講，只有距離天線無窮遠(yuǎn)處才到達(dá)天線的遠(yuǎn)場區(qū)。但在某個(gè)距離上，輻射場的角度分布與無窮遠(yuǎn)時(shí)的角度分布誤差在允許的范圍以內(nèi)時(shí)，即把該點(diǎn)至無窮遠(yuǎn)的區(qū)域稱為天線遠(yuǎn)場區(qū)。根據(jù)天線波束形成理論（M.I.斯特爾尼克.雷達(dá)手冊.謝卓譯.北京：國防工業(yè)出版社，1978），以距輻射源2D2/λ的距離作為近、遠(yuǎn)場區(qū)的分界，其計(jì)算公式如下：R=2D2/λ式中：R——近、遠(yuǎn)場區(qū)分界距離（m）；D——天線的直徑（m）；λ——波長（m），λ=C/?=3×108/47.5×106=6.32m。根據(jù)《天線約翰·克勞斯》（第三版）（電子工業(yè)出版社）中Ae=λ2·G/4π可得（其中Ae為等效圓面積；G為天線增益，取22dB，），天線等效直徑D為9.44m。根據(jù)上式，本項(xiàng)目雷達(dá)天線系統(tǒng)對應(yīng)的近場和遠(yuǎn)場分界距離取28.2m。6.3近場區(qū)電磁輻射環(huán)境影響分析VHF甚高頻相干散射雷達(dá)為定向發(fā)射天線，發(fā)射方向朝正北方向向上，仰角為40°，天線掛高為2m，水平方向波束寬度小于10°，垂直方向波束寬度小于24°（雷達(dá)探測方向示意圖見專題圖6.3-1）。雷達(dá)的輻射能量主要集中在天線主瓣，即天線產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響主要集中在雷達(dá)水平面28°以上方向，而水平面28°以下主要受到非主瓣方向影響，但是根據(jù)天線陣方向性圖，本項(xiàng)目發(fā)射方向比較集中，基本都集中在主瓣方向，加之相控陣技術(shù)的利用，使得電磁波主要通過主瓣方向（有用部分）發(fā)射出去，而非主瓣方向發(fā)出的電磁波非常小，對周邊電磁環(huán)境影響非常有限。輻射近場區(qū)介于感應(yīng)近場區(qū)與輻射遠(yuǎn)場區(qū)之間。在此區(qū)域內(nèi)，與距離的一次方、平方、立方成反比的場分量都占據(jù)一定的比例，場的角分布(即天線方向圖)與離開天線的距離有關(guān)，也就是說，在不同的距離上計(jì)算出的天線方向圖是有差別的，但是輻射近場區(qū)也主要集中在方向性圖的主瓣區(qū)域內(nèi)。非主瓣的輻射影響非常有限，本次根據(jù)建設(shè)單位提供的甚高頻相干散射雷達(dá)天線方向性圖（見專題圖6.3-2），雷達(dá)基座以下水平面基本不會受到天線非主瓣方向影響。評價(jià)認(rèn)為，非主瓣方向近場區(qū)范圍很小，公眾可到達(dá)區(qū)域電磁環(huán)境均能夠滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的有關(guān)限值要求。圖6.3-1雷達(dá)探測方向示意圖圖6.3-2甚高頻相干散射雷達(dá)天線陣方向圖6.4遠(yuǎn)場區(qū)電磁環(huán)境影響分析6.4.1預(yù)測模式選擇根據(jù)VHF甚高頻相干散射雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)、天線與周圍建筑的相對高度和距離，對天線周圍環(huán)境及建筑物上的輻射水平進(jìn)行估算。由于VHF甚高頻相干散射雷達(dá)使用頻率處于超短波（頻率30MHz～300MHz），因此，采用由《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）中給出的公式，其預(yù)測公式如下：E=444Ρ·G式中：E—電場強(qiáng)度，mV/m；P—發(fā)射機(jī)標(biāo)稱功率，kW；G—相對于半波偶極子（G0.5λ=1.64）天線增益（倍數(shù)）；r—測量位置與天線水平距離，km；F（θ）—天線垂直方向性函數(shù)（視天線型式和層數(shù)而異）。預(yù)測遠(yuǎn)場區(qū)時(shí)主瓣方向F（θ）=1，根據(jù)本項(xiàng)目天線的實(shí)際情況可知，天線方向性函數(shù)取值不僅與發(fā)射天線的垂直面（仰角θ）有關(guān)，也與水平面（方位角φ）有關(guān)，本次天線方向性函數(shù)參考《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則廣播電視》（HJ1112-2020）附錄E中調(diào)頻、電視廣播天線遠(yuǎn)場區(qū)電場強(qiáng)度計(jì)算公式中F（θ，φ），即F（θ，φ）=F（θ）×F（φ）。公式1調(diào)整為：E=444Ρ·Gr式中：E—遠(yuǎn)場區(qū)電場強(qiáng)度，mV/m；P—發(fā)射機(jī)標(biāo)稱功率，kW；G—相對于半波偶極子（G0.5λ=1.64）天線增益（倍數(shù)）；r—被側(cè)位置與發(fā)射天線中心距離，km；F（θ，φ）—發(fā)射天線垂直面（仰角θ）、水平面（方位角φ）歸一化方向性函數(shù)。VHF甚高頻相干散射雷達(dá)以脈沖方式工作，發(fā)射脈沖波的時(shí)間僅占工作時(shí)間的一小部分（該比值為脈沖占空比），因此發(fā)射機(jī)平均功率為峰值功率與脈沖占空比的乘積。即：P平均=P峰值×脈沖占空比式中：P峰值——發(fā)射功率（峰值功率）48kW，脈沖占空比15%，則發(fā)射機(jī)平均功率為7.4kW。6.4.2預(yù)測參數(shù)的選取VHF甚高頻相干散射雷達(dá)天線計(jì)算參數(shù)選取如下：表6.4.2-1天線計(jì)算參數(shù)選取一覽表發(fā)射頻率發(fā)射機(jī)功率（kW）天線形式天線高度脈沖重復(fù)頻率脈沖寬度脈沖最大占空比天線增益天線放大倍數(shù)47.5MHz48kW12×3八木天線2m100Hz7.65μs15%22dB158.496.4.3天線主瓣預(yù)測結(jié)果及評價(jià)本項(xiàng)目電磁環(huán)境評價(jià)范圍為以天線中心半徑0.5km的范圍，為了說明本項(xiàng)目VHF甚高頻相干散射雷達(dá)對遠(yuǎn)場區(qū)的影響，本次取預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離500m范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)測。通過預(yù)測，遠(yuǎn)場區(qū)天線主瓣電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果見表6.4.3-1。表6.4.3-1遠(yuǎn)場區(qū)天線主瓣電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離（m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）平均電場強(qiáng)度（V/m）301290.87506.8540968.15380.1450774.52304.11100387.26152.05150258.17101.37200193.6376.03250154.9060.82226171.3567.28300129.0950.68350110.6543.4440096.8238.0145086.0633.7950077.4530.4160064.5425.3470055.3221.7280048.4119.0190043.0316.89100038.7315.21110035.2113.82120032.2712.67130029.7911.70140027.6610.86150025.8210.14200019.367.60283213.675.37290013.355.24300012.915.07標(biāo)準(zhǔn)值171.735.37圖6.4.3-1天線主瓣瞬時(shí)峰值變化趨勢圖圖6.4.3-2天線主瓣平均電場強(qiáng)度變化趨勢圖由表6.4.3-1和圖6.4.3-1～圖6.4.3-2可知可知，VHF甚高頻相干散射雷達(dá)遠(yuǎn)場區(qū)天線主瓣方向距天線水平距離226m范圍內(nèi)瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度超出《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的有關(guān)限值要求，距天線水平距離2832m范圍內(nèi)平均電場強(qiáng)度超出《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的有關(guān)限值要求。6.4.4天線非主瓣方向預(yù)測結(jié)果及評價(jià)天線增益表示天線聚焦電波能量的能力，以G表示，單位為dB，即dB=10lg(P2/P1)，其中P2/P1為功率比值，由此可知天線增益每減少3dB，天線聚焦電波能量降低一半。根據(jù)甚高頻相干散射雷達(dá)天線方向性圖（見圖6.3-2），天線垂直方向角為5°時(shí)，天線方向性系數(shù)取值見表6.4.4-1，天線非主瓣方向瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果見表6.4.4-2，天線非主瓣方向平均電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果見表6.4.4-3。天線方向性系數(shù)取值情況以天線非主瓣方向（正北側(cè)）為例，根據(jù)天線方向性圖，天線垂直方向角為5°時(shí)，天線水平方向天線增益減少為0dB，即水平方向衰減系數(shù)為1，天線垂直方向天線增益減少25dB，即垂直方向衰減系數(shù)為0.0031，即可得天線非主瓣方向（正北側(cè)）天線方向性系數(shù)為0.0031。 表6.4.4-1天線非主瓣方向性系數(shù)選取一覽表天線陣方向天線非主瓣方向（正北側(cè)）天線非主瓣方向（正南側(cè)）天線非主瓣方向（正西側(cè)）天線非主瓣方向（正東側(cè)）F（θ）0.00310.0020.00310.0031F（φ）110.00310.0031F（θ，φ）0.00310.0029.61×10-69.61×10-6表6.4.4-2天線非主瓣方向瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果預(yù)測方向天線非主瓣方向（正北側(cè)）天線非主瓣方向（正南側(cè)）天線非主瓣方向（正西側(cè)）天線非主瓣方向（正東側(cè)）預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離（m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）304.001702.581740.012410.01241403.001281.936310.009300.00930502.401021.549050.007440.007441001.200510.774520.003720.003721500.800340.516350.002480.002482000.600260.387260.001860.001862500.480200.309810.001490.001493000.400170.258170.001240.001243500.343000.221290.001060.001064000.300130.193630.000930.000934500.266780.172120.000830.000835000.240100.154900.000740.00074標(biāo)準(zhǔn)值171.73171.73171.73171.73圖6.4.4-1天線非主瓣方向正北側(cè)瞬時(shí)峰值變化趨勢圖圖6.4.4-2天線非主瓣方向正南側(cè)瞬時(shí)峰值變化趨勢圖圖6.4.4-3天線非主瓣方向正西側(cè)瞬時(shí)峰值變化趨勢圖圖6.4.4-4天線副非主瓣方向正東側(cè)瞬時(shí)峰值變化趨勢圖由表6.4.4-2和圖6.4.4-1～圖6.4.4-4可知可知，VHF甚高頻相干散射雷達(dá)遠(yuǎn)場區(qū)天線非主瓣各方向預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離增大瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度呈衰減趨勢，且均滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的限值要求（瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度171.73V/m）。表6.4.4-3天線非主瓣方向平均電場強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果預(yù)測方向天線非主瓣方向（正北側(cè)）天線非主瓣方向（正南側(cè)）天線非主瓣方向（正西側(cè)）天線非主瓣方向（正東側(cè)）預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離（m）平均電場強(qiáng)度（V/m）平均電場強(qiáng)度（V/m）平均電場強(qiáng)度（V/m）平均電場強(qiáng)度（V/m）301.571231.013700.004870.00487401.178420.760270.003650.00365500.942740.608220.002920.002921000.471370.304110.001460.001461500.314250.202740.000970.000972000.235680.152050.000730.000732500.188550.121640.000580.000583000.157120.101370.000490.000493500.134680.086890.000420.000424000.117840.076030.000370.000374500.104750.067580.000320.000325000.094270.060820.000290.00029標(biāo)準(zhǔn)值5.375.375.375.37圖6.4.4-5天線非主瓣正北側(cè)平均電場強(qiáng)度變化趨勢圖圖6.4.4-6天線非主瓣正南側(cè)平均電場強(qiáng)度變化趨勢圖圖6.4.4-7天線非主瓣正西側(cè)平均電場強(qiáng)度變化趨勢圖圖6.4.4-8天線非主瓣正東側(cè)平均電場強(qiáng)度變化趨勢圖由表6.4.4-3和圖6.4.4-5～圖6.4.4-8可知，VHF甚高頻相干散射雷達(dá)遠(yuǎn)場區(qū)天線非主瓣方向預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離增大平均電場強(qiáng)度呈衰減趨勢，且均滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的有關(guān)限值要求（平均電場強(qiáng)度限值5.37V/m）。6.5保護(hù)目標(biāo)處電磁環(huán)境影響分析根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，本項(xiàng)目0.5km評價(jià)范圍內(nèi)涉及環(huán)境保護(hù)目標(biāo)3處，分別為雷達(dá)站區(qū)東北側(cè)彎掌村俸勝華家、西南側(cè)紅星村1處居民點(diǎn)和1處養(yǎng)殖場，各環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與雷達(dá)站高差示意圖見圖4-1，與天線形成的方向性圖位置關(guān)系見圖6.5-1。其中彎掌村俸勝華家位于VHF甚高頻相干散射雷達(dá)照射側(cè)向的東北側(cè)，距離為350m，且海拔高度低于雷達(dá)站區(qū)13m，養(yǎng)殖場位于雷達(dá)照射方向背向的西南側(cè)，距離為494m，海拔高度低于雷達(dá)站區(qū)3m，根據(jù)天線方向性圖可知，彎掌村俸勝華家和養(yǎng)殖場均不會受到電磁輻射影響；西南側(cè)紅星村居民點(diǎn)位于雷達(dá)照射方向的背向，距離雷達(dá)約270m，海拔高度高于雷達(dá)站區(qū)33m，可能受到電磁輻射影響。圖6.5-1各保護(hù)目標(biāo)與天線方向性示意圖位置關(guān)系根據(jù)紅星村居民點(diǎn)與雷達(dá)站區(qū)的海拔高差和水平距離可知，紅星村居民點(diǎn)與雷達(dá)站區(qū)水平方向夾角為7°；為了預(yù)測彎掌村俸勝華家和養(yǎng)殖場1處的電磁環(huán)境影響，假定彎掌村俸勝華家和養(yǎng)殖場1與雷達(dá)站區(qū)水平方向夾角為7°。通過預(yù)測，保護(hù)目標(biāo)處電磁輻射預(yù)測強(qiáng)度見表6.5-1。表6.5-1環(huán)境保護(hù)目標(biāo)處電磁輻射強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果保護(hù)目標(biāo)預(yù)測點(diǎn)距天線水平距離（m）瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度（V/m）平均電場強(qiáng)度（V/m）彎掌村俸勝華家3500.0021140.000830紅星村居民點(diǎn)2700.0001090.000043養(yǎng)殖場14940.0000060.000002標(biāo)準(zhǔn)限值171.735.37通過預(yù)測，各保護(hù)目標(biāo)處瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度和平均電場強(qiáng)度均滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和《電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）的有關(guān)限值要求。6.6電磁輻射環(huán)境影響類比分析為了解本項(xiàng)目建成運(yùn)行后的實(shí)際影響，本次評價(jià)擬選取與本項(xiàng)目類似的VHF甚高頻相干散射雷達(dá)進(jìn)行類比分析。通過與建設(shè)單位對接了解，由于全國范圍內(nèi)現(xiàn)有的VHF甚高頻相干散射雷達(dá)很少，與本項(xiàng)目相類似的類比對象僅為云南省昆明電波觀測站內(nèi)的VHF甚高頻相干散射雷達(dá)，雷達(dá)類比分析見表6.6-1。表6.6-1VHF甚高頻相干散射雷達(dá)可類比分析表項(xiàng)目本項(xiàng)目VHF甚高頻散射雷達(dá)昆明電波觀測站中VHF甚高頻相干散射雷達(dá)工作頻率47.5MHz45.9MHz脈沖峰值功率48kW24kW波束寬度水平方向10°，垂直方向24°水平方向10°，垂直方向24°天線增益22dB20dB波束方向垂直地磁場垂直地磁場由上述參數(shù)對比可知，本項(xiàng)目雷達(dá)參數(shù)與類比對象雷達(dá)參數(shù)除脈沖峰值功率外，其他參數(shù)基本一致，可在一定程度上反應(yīng)本項(xiàng)目建成后的影響情況。6.6.1類比監(jiān)測儀器監(jiān)測儀器參數(shù)見表6.6.1-1。表6.6.1-1監(jiān)測儀器參數(shù)儀器名稱三軸全向電場天線&選頻式電磁輻射監(jiān)測儀儀器型號選頻式電磁輻射監(jiān)測儀：OS-4P三軸全向電場天線：SRF-06儀器編號A-1051、T-1051頻率響應(yīng)范圍30MHz～6GHz測量范圍1mV/m~300V/m校準(zhǔn)單位中國計(jì)量科學(xué)研究院校準(zhǔn)證書編號XDdj2021-10047校準(zhǔn)日期2021.01.116.6.2監(jiān)測時(shí)間及氣象條件表6.6.1-2監(jiān)測時(shí)間及氣象條件監(jiān)測日期天氣情況環(huán)境溫度（℃）相對濕度（%）監(jiān)測時(shí)間2021年3月30日陰19289:05～11:456.6.3監(jiān)測點(diǎn)位布置根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996），結(jié)合站址地形和監(jiān)測點(diǎn)環(huán)境進(jìn)行布點(diǎn)，由于VHF甚高頻相干散射雷達(dá)遠(yuǎn)近場區(qū)分界很小，約為30m，因此可知VHF甚高頻散射雷達(dá)近場區(qū)影響范圍很小，本次監(jiān)測布點(diǎn)主要布設(shè)于遠(yuǎn)場區(qū)，近場區(qū)僅在VHF甚高頻相干散射雷達(dá)4周及天線陣列內(nèi)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)5個(gè)。其中遠(yuǎn)場區(qū)根據(jù)本項(xiàng)目模式預(yù)測可知，天線主瓣方向瞬時(shí)峰值電場強(qiáng)度超標(biāo)區(qū)域較小，且根據(jù)天線主要技術(shù)參數(shù)可知，天線脈沖寬度為0.66～13.3μs，現(xiàn)有儀器時(shí)間響應(yīng)無法滿足要求，因此類比監(jiān)測因子確定為平均電場強(qiáng)度。具體監(jiān)測點(diǎn)位見圖6.6.1-1。圖6.6.1-1類比對象監(jiān)測點(diǎn)位示意圖6.6.4監(jiān)測結(jié)果表6.6.4-1昆明電波觀測站VHF雷達(dá)監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測點(diǎn)位距雷達(dá)水平距離（m）電場強(qiáng)度（V/m）相對高度（m）1雷達(dá)東側(cè)30m處0.083-12雷達(dá)南側(cè)30m處2.875-13雷達(dá)南側(cè)50m處0.804-14雷達(dá)南側(cè)100m處0.484-15雷達(dá)西側(cè)30m處2.185-56雷達(dá)北側(cè)30m處3.13307雷達(dá)北側(cè)50m處1.114-18雷達(dá)北側(cè)100m處0.93509雷達(dá)北側(cè)150m處0.552010雷達(dá)北側(cè)200m處0.325-611雷達(dá)北側(cè)300m處0.289-1012雷達(dá)北側(cè)400m處0.105-1113雷達(dá)北側(cè)500m處0.083-1314雷達(dá)站門房室內(nèi)（距地面0.5m處）0.084-8雷達(dá)站門房室內(nèi)（距地面1.0m處）0.104雷達(dá)站門房室內(nèi)（距地面1.7m處）0.11715雷達(dá)站宿舍樓1層（距地面0.5m處）0.083-15雷達(dá)站宿舍樓1層（距地面1.0m處）0.082雷達(dá)站宿舍樓1層（距地面1.7m處）0.08216雷達(dá)站宿舍樓2層（距地面0.5m處）0.086-12雷達(dá)站宿舍樓2層（距地面1.0m處）0.085雷達(dá)站宿舍樓2層（距地面1.7m處）0.08717雷達(dá)站籃球場0.087-1518雷達(dá)站機(jī)房1室內(nèi)（距地面0.5m處）1.2261雷達(dá)站機(jī)房1室內(nèi)（距地面1.0m處）1.554雷達(dá)站機(jī)房1室內(nèi)（距地面1.7m處）1.22619雷達(dá)站機(jī)房2室內(nèi)（距地面0.5m處）0.084-2雷達(dá)站機(jī)房2室內(nèi)（距地面1.0m處）0.082雷達(dá)站機(jī)房2室內(nèi)（距地面1.7m處）0.08320雷達(dá)站辦公綜合樓1層（距地面0.5m處）0.084-18雷達(dá)站辦公綜合樓1層（距地面1.0m處）0.084雷達(dá)站辦公綜合樓1層（距地面1.7m處）0.0