Analysis of a GSM base station antenna near conductive object: estimating em field levels in the near field

Abstract

AhslructWhen estiniating the potential radiation liazard of a base station antenna systeni, one often relies on the atitenimfarrfield radialion pmtern. while /lie estimation oflen refers lo /he antenna near-fjeld zone. It ir widely accepted llial this leads to ovemtiination ofrhe.field amplitades. This work analyzes the typical sector aiitenna.widely wed in GSMsysteni. Antenna newfield distribution is calculated using NECZ, for varioiis con/;pratiom of antema installations. Analysis of the ontenno injree space ,shows that tlie overeslbnation only happens in the mainlobe. while in all other directions even iinderestimatioii can happen. Ftwtliermore, condirctive objects in close pro.rimity qf the antenna. like in widely-used mtdtiple-antenna configurations. can sign@onlly distort (he radiutian pattern in a generally unknown manner, leading to tinexpected higher anip1itade.s in the tinknow? dir.ections. For trtdy conservative, worst-case EMfjeld estimation, this shoiild be taken into accozint. The paper corichrdes ivitli some guidelines on using the mod(fied radiation pafteri?.for such estimation.

Installation Uncertainty of Field Level Calculation around a Base Station Antenna

“…The conductive objects in the vicinity of the antenna distort the radiation pattern [1][2][3][4][5][6][7]. To our knowledge, this problem is not addressed in references on electromagnetic field calculation around base stations.…”

Έλεγχος Ασφάλειας Και Διαχείριση Συστημάτων Ραδιοεπικοινωνιών

“…Το συμπέρασμα αυτό ισχύει τόσο για κεραίες ανακλαστήρα όσο και για διπολικές στοιχειοκεραίες σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας[7]. Για πιο μικρές τιμές απόστασης, τα επίπεδα έκθεσης υπερεκτιμώνται στο χώρο του κύριου λοβού ακτινοβολίας ενώ υποτιμούνται στις περιοχές των πλευρικών λοβών και κυρίως στα σημεία μηδενισμού των τελευταίων[85]. Συνεπώς απαιτούνται πιο ακριβείς προσεγγιστικές διαδικασίες υπολογισμού, όπως αυτές που παρουσιάζονται στη συνέχεια.Το συνθετικό μοντέλο και το μοντέλο που βασίζεται στην απολαβή χρησιμοποιούνται για την επιτάχυνση των υπολογισμών του πεδίου σε διπολικές στοιχειοκεραίες σταθμών βάσης[76].…”

“…Η περιβάλλουσα δίνεται σε κανονικοποιημένες τιμές σε σχέση με την προσέγγιση μακρινού πεδίου στην απόσταση αναφοράς D 2 /(2λ) κατά μήκος του κυρίου άξονα. Οι εκφράσεις αυτές χρησιμεύουν για τον ορισμό περιοχών αποκλεισμού από κεραίες ανακλαστήρα, όπως προτείνεται και στις[85][87] για τις περιπτώσεις σταθμών βάσης κινητής τηλεφωνίας. Το πλεονέκτημα της δικής μας μεθόδου είναι ο ακριβέστερος καθορισμός του χώρου ασφαλούς έκθεσης.…”