新機場及擬校飛機場電磁環境測試探究范文

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[摘要]電磁環境測試是保障航空通信、導航以及各類無線電業務正常工作至關重要的程序，無論是新建機場還是擬校飛機場，均需對機場周圍的電磁環境進行測試與評估。以德國RS公司生產的DDF205測向機和ADD196測向天線為基礎，探討對機場電磁環境進行測試的方法。

[關鍵詞]電磁環境；新建機場；頻譜監測設備；選頻

對于新建機場和擬校飛機場，電磁環境存在未知性、不確定性。機場電磁環境測試是保障航空無線電通信導航頻率的安全使用以及各類無線電業務正常工作至關重要的程序，新建機場建設前需對機場周圍的電磁環境進行測試與評估。

1電磁環境測試的必要性

新建機場需建設包括通信、導航、遙測和雷達等多種無線電設備臺站，因此在機場選址階段就必須考慮電磁環境因素，并做電磁環境測試，以此作為設置航空無線電臺站的技術參考依據。對于擬校飛機場，經過長時間運行，機場周邊必然會發生一定的環境變化，有源干擾和周圍地形地物變遷帶來的發射、折射，都可能對正常信息造成影響，因此為了確保校飛工作順利進行，必須對電磁環境進行監測和統計。

2頻譜監測設備

RS公司生產的頻譜監測設備使用相關干涉體制和9陣元天線完成信號的測試、接收和解調。頻譜監測設備能夠監測區域內指定頻段無線電頻譜隨時間變化情況，檢測信號各項參數（頻點、電平、帶寬）隨時間變化情況，最終形成電磁環境的數據統計，快速頻段掃描功能可獲取指定頻段內的信號頻譜分布、時頻分布，并且具備長期不間斷監測能力，從而為新用頻設備的頻率選擇提供依據。

3機場電磁環境測試技術研究

3.1電磁環境測試應滿足的要求

需要進行電磁環境測試的情況：新建（遷建）機場，測試地面航空無線電臺（站）對應的無線電頻段；機場改建（擴建）后，至少測試新建、變更無線電臺（站）址的地面航空無線電臺（站）對應的無線電頻段；新建、變更無線電臺（站）址的地面航空無線電臺（站），測試其對應的無線電頻段；機場周邊新建大型無線電發射設備，如廣播信號塔等，對相應頻段內進行測試。測試系統要求：無論是頻譜分析儀還是頻譜監測設備，作為測試系統必須滿足相應的技術要求，方可實現對機場電磁環境的測試工作，為滿足新建機場及擬校飛機場測試需求，測試系統應滿足的技術指標包括三方面。一是覆蓋頻段，測試系統需覆蓋滿足所有無線電設備的使用頻段，包括通信、導航、監視、ADS-B、遙測、雷達等；二是多種測向帶寬以適應不同的信號及密集的頻譜場景，最小測向帶寬應不大于120Hz，最大測向帶寬應不小于1.2MHz；三是具備模擬信號解調能力，模擬接收鏈路上具備模擬濾波器組，濾波器組應包括：低通、高通、帶通以及電調跟蹤濾波器；

3.2電磁環境測試準備工作

分析地理環境：電磁環境測試時首先要掌握待測機場及周邊的地理環境信息，包括：山區丘陵分布、金屬架橋、電力線纜、建筑、高速公路、鐵路等特殊地形的高度、面積信息。選擇測試地點：對地理環境充分分析掌握后，選取位置開闊、接受范圍廣的位置進行監測站的建立，頻譜監測設備移動監測平臺作為機動性較好的監測設備，能夠隨時調整監測位置，更大限度的減小地形對監測效果的影響。關注信號發射源：進行電磁環境測試工作時還需考慮的因素有機場附近區域內的大信號發射源。目前常見的民用無線電設備包括通信廣播、電視信號、寬帶網絡、衛星信號等多種信號，在地面架有各類信號發射裝置，如電視信號塔、廣播天線塔、手機信號基站等各類設施，在進行電磁環境測試前需對此類設施進行了解掌握，重點關注該類信號發射源的位置、頻段。通過分析機場區域內信號發射源的相關信息，能夠及時發現存在沖突的頻點，在測試過程中一旦出現可能對機場無線電設備產生影響的信號，首先對比已掌握的信號發射源，能夠極大的提高測試效率。

3.3電磁環境測試內容

信道占用度：為了提高頻譜的利用率，必須全面而又及時地掌握頻譜的使用情況，將其用具體的數字來表示，這就是頻譜占用度，也稱頻率利用率。通過信道占用度可以及時掌握頻譜占用情況，為新增使用頻點提供參考依據，其計算方法是，在某一給定的頻段Fg內，被使用的頻率數量為Fu，則將Fg/Fu的比值稱為頻譜占用度。信道占用度的優點在于可以合理的規劃頻率的使用，如在某個頻段范圍內頻段占用度較低，而該頻段作為民用航空通信頻段，其頻率資源較為寶貴，則可以將頻段內的信號集中整合，縮小使用頻段。背景噪聲：各類無線電設備工作頻點處干擾及雜波信號的強度。根據相關規范，各類無線電設備的電磁環境應滿足相應的防護率。背景噪聲的產生原因復雜多樣，難以消除。因此在新建機場或擬校飛機場電磁環境測試時，對于背景噪聲的監測十分必要，能夠避開噪聲大的頻段，提高信號質量。大信號干擾監聽：對新建機場及擬校飛機場覆蓋區域內的大信號進行監聽，監測其技術指標，判斷是否對所建設的通信導航等無線電設備構成干擾。機場無線電設備種類眾多，在接收設備中如果存在大信號進入接收機極易造成接收機燒毀，影響飛行安全，因此需要及時監測、發現無線電大信號。

4結語

頻譜監測系統能夠滿足新建機場及擬校飛機場電磁環境測試需求，形成的測試數據具備準確性，可作為無線電設備建設及校飛的依據。同時，頻譜監測系統還可用于無線電干擾源的查找與定位，對提高電磁環境安全以及保障無線電設備正常工作有極大的作用。

【參考文獻】

[1]趙慶鎖，王建勇，王京南.頻譜監測系統在全球衛星廣播系統的應用[J].數字通信世界，2014（12）.

[2]董海崗.無線電監測及其測系統構建[D].西安：西安電子科技大學，2009.

作者:韓永樂 唐文君 單位:中國飛行試驗研究院