避雷针对电波传播影响的分析
- 发布时间:2019-04-09
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我们知道,通常的防雷方法有在建筑物上安装避雷装置(避雷针,避雷线,避雷带及避雷网),对建筑物,设备,线缆的屏蔽,等电位连接,安装防雷器等,各种防雷装置的使用越来越普及,特别是在雷达站,通信基站等容易遭受雷击的地方,避雷针,避雷线,避雷带及避雷网等得到广泛使用,各种防雷装置的使用在防雷减灾保护人民生命财产中起到了重要作用。
但从另一方面考虑,这些装置对电磁波传播存在影响,其中避雷针,避雷带及钢筋混凝土墙的影响较为严重。电磁波传播本质上就是能量传递的过程,当电磁波传播过程中遇到这些防雷装置时,防雷装置吸收,反射,折射部分电磁波能量,对电磁波的传播产生影响,这在防雷装置的设计与施工中必须考虑。本文主要就避雷针对电磁波产生的影响进行分析讨论,为在防雷装置的设计与施工中提供参考。
避雷针对垂直极化电磁波的影响:避雷针作为接闪器将雷电流的能量泄放到大地。避雷针一般安装在雷达天线附近,大部分避雷针是针状,处于垂直极化的电磁场中,相当于单鞭接受天线,通过引下线与大地良好导通。
避雷针的有效接收高度不仅和避雷针的实际高度有关,还和电磁波的波长有关,可见电磁波频率对避雷针接收功率有很大关系,根据振子天线的原理,频率越高,波长越短,其有效接收高度越小,接收的功率越大。如果离发射天线的距离较近,避雷针所处的空间电磁波功率密度很大,接收的功率也较大。所以在防雷工程设计与施工当中应考虑他的天线效应,尽量减少对电磁波的影响。
现在各种雷达得到广泛使用,特别是新一代多普勒天气雷达发展很快,天气雷达应安装避雷针保护,而他对雷达回波强度的测量存在着一定的影响,主要是对雷达电磁波的反射,散射的能量由雷达接收,当作回波信号处理,在多普勒雷达测量中,还会影响云的相对速度的测量。
因此避雷针对建筑物起到一定保护作用的同时,也会对电磁波的传播造成影响,在防雷工程当中,应该注意避雷针的形状及电磁波的各种特点来采取正确的防雷装置,尽量减少对空间电磁波的影响。