随着全世界范围对能源的需求量与日俱增,空间太阳能发电概念为全面开发利用空间太阳能提供了可能。由于空间太阳能发电需要通过微波电能传输技术才能将电能传送到地面,所以与传统能源(煤炭/石油/核能)类似,空间太阳能发电必然影响地球环境,尤其是使用高功率微波长时间、固定位置穿透大气层并长期照射地面接收站。因此我们必须分析和研究空间太阳能发电对环境的影响。由于发射天线会影响地面接收天线不同位置处的功率密度,因此结合地面输电功率需求,首先计算太空发电站系统的相关参数。从而设计直径为875m,馈源为角锥喇叭天线的抛物面反射器天线。然后从理论上计算出反射器天线的远场辐射特性,并使用HFSS电磁仿真软件的FEM-IE-PO混合算法仿真了反射器天线的缩小模型。仿真结果验证了理论计算的正确性。考虑到发射天线的辐射功率达到GW级,单一馈源天线辐射功率将受到限制。因此通过仿真研究角锥喇叭天线、矩形开口波导天线、和半波长偶极子天线在内的不同阵元组成的均匀平面阵列,选择半波长偶极子天线为平面阵列阵元模型,以实现类似于抛物面反射器天线的辐射特性。同时,本文分析并计算了自由空间传播损耗、大气吸收损耗、降雨衰减以及电离层对微波传输的影响,结果表明自由空间传播损耗占损耗的大部分。根据微波受到的总传输损耗和发射天线的仿真结果可以计算出接收天线中心位置及边缘位置处的功率密度,从而验证整个系统设计的正确性。然后,采用分区域划分发射天线照射区域的方法,分别仿真地面接收天线中心位置和边缘位置处的场强,得到当均匀平面波垂直入射时,接收天线中心处和边缘处的场强变化分别不超过868.4V/m和173.6V/m。最后根据我国政府制定的电磁辐射曝露限值管理标准,基于等效原理的口径场法,提出公众、工医科设备及通信系统不受地面接收站电场强度影响的安全区域范围。若太空发电站工作频率为5.8GHz,且发射天线口径场为10d B高斯锥度分布,则公众暴露和轨道交通设备安全区域需要分别至少距离接收天线中心位置4.40km和10.54km。由于微波功率的频带与WLAN通信系统的频带相同,并且在公共暴露区域和安全区域的电磁场强度与WLAN信号强度相比仍然较高,WLAN通信系统可能无法正常工作。