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[摘要]電磁環(huán)境測試是保障航空通信、導(dǎo)航以及各類無線電業(yè)務(wù)正常工作至關(guān)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(huán)境進行測試與評估。以德國RS公司生產(chǎn)的DDF205測向機和ADD196測向天線為基礎(chǔ)，探討對機場電磁環(huán)境進行測試的方法。

[關(guān)鍵詞]電磁環(huán)境；新建機場；頻譜監(jiān)測設(shè)備；選頻

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

1電磁環(huán)境測試的必要性

新建機場需建設(shè)包括通信、導(dǎo)航、遙測和雷達等多種無線電設(shè)備臺站，因此在機場選址階段就必須考慮電磁環(huán)境因素，并做電磁環(huán)境測試，以此作為設(shè)置航空無線電臺站的技術(shù)參考依據(jù)。對于擬校飛機場，經(jīng)過長時間運行，機場周邊必然會發(fā)生一定的環(huán)境變化，有源干擾和周圍地形地物變遷帶來的發(fā)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(huán)境進行監(jiān)測和統(tǒng)計。

2頻譜監(jiān)測設(shè)備

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

3機場電磁環(huán)境測試技術(shù)研究

3.1電磁環(huán)境測試應(yīng)滿足的要求

需要進行電磁環(huán)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(yīng)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(yīng)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(yīng)的無線電頻段；機場周邊新建大型無線電發(fā)射設(shè)備，如廣播信號塔等，對相應(yīng)頻段內(nèi)進行測試。測試系統(tǒng)要求：無論是頻譜分析儀還是頻譜監(jiān)測設(shè)備，作為測試系統(tǒng)必須滿足相應(yīng)的技術(shù)要求，方可實現(xiàn)對機場電磁環(huán)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(tǒng)應(yīng)滿足的技術(shù)指標包括三方面。一是覆蓋頻段，測試系統(tǒng)需覆蓋滿足所有無線電設(shè)備的使用頻段，包括通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、ADS-B、遙測、雷達等；二是多種測向帶寬以適應(yīng)不同的信號及密集的頻譜場景，最小測向帶寬應(yīng)不大于120Hz，最大測向帶寬應(yīng)不小于1.2MHz；三是具備模擬信號解調(diào)能力，模擬接收鏈路上具備模擬濾波器組，濾波器組應(yīng)包括：低通、高通、帶通以及電調(diào)跟蹤濾波器；

3.2電磁環(huán)境測試準備工作

分析地理環(huán)境：電磁環(huán)境測試時首先要掌握待測機場及周邊的地理環(huán)境信息，包括：山區(qū)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(huán)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(jiān)測站的建立，頻譜監(jiān)測設(shè)備移動監(jiān)測平臺作為機動性較好的監(jiān)測設(shè)備，能夠隨時調(diào)整監(jiān)測位置，更大限度的減小地形對監(jiān)測效果的影響。關(guān)注信號發(fā)射源：進行電磁環(huán)境測試工作時還需考慮的因素有機場附近區(qū)域內(nèi)的大信號發(fā)射源。目前常見的民用無線電設(shè)備包括通信廣播、電視信號、寬帶網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星信號等多種信號，在地面架有各類信號發(fā)射裝置，如電視信號塔、廣播天線塔、手機信號基站等各類設(shè)施，在進行電磁環(huán)境測試前需對此類設(shè)施進行了解掌握，重點關(guān)注該類信號發(fā)射源的位置、頻段。通過分析機場區(qū)域內(nèi)信號發(fā)射源的相關(guān)信息，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在沖突的頻點，在測試過程中一旦出現(xiàn)可能對機場無線電設(shè)備產(chǎn)生影響的信號，首先對比已掌握的信號發(fā)射源，能夠極大的提高測試效率。

3.3電磁環(huán)境測試內(nèi)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(shù)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(jù)，其計算方法是，在某一給定的頻段Fg內(nèi)，被使用的頻率數(shù)量為Fu，則將Fg/Fu的比值稱為頻譜占用度。信道占用度的優(yōu)點在于可以合理的規(guī)劃頻率的使用，如在某個頻段范圍內(nèi)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(nèi)的信號集中整合，縮小使用頻段。背景噪聲：各類無線電設(shè)備工作頻點處干擾及雜波信號的強度。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，各類無線電設(shè)備的電磁環(huán)境應(yīng)滿足相應(yīng)的防護率。背景噪聲的產(chǎn)生原因復(fù)雜多樣，難以消除。因此在新建機場或擬校飛機場電磁環(huán)境測試時，對于背景噪聲的監(jiān)測十分必要，能夠避開噪聲大的頻段，提高信號質(zhì)量。大信號干擾監(jiān)聽：對新建機場及擬校飛機場覆蓋區(qū)域內(nèi)的大信號進行監(jiān)聽，監(jiān)測其技術(shù)指標，判斷是否對所建設(shè)的通信導(dǎo)航等無線電設(shè)備構(gòu)成干擾。機場無線電設(shè)備種類眾多，在接收設(shè)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(jiān)測、發(fā)現(xiàn)無線電大信號。

4結(jié)語

頻譜監(jiān)測系統(tǒng)能夠滿足新建機場及擬校飛機場電磁環(huán)境測試需求，形成的測試數(shù)據(jù)具備準確性，可作為無線電設(shè)備建設(shè)及校飛的依據(jù)。同時，頻譜監(jiān)測系統(tǒng)還可用于無線電干擾源的查找與定位，對提高電磁環(huán)境安全以及保障無線電設(shè)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(jiān)測系統(tǒng)在全球衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2014（12）.

[2]董海崗.無線電監(jiān)測及其測系統(tǒng)構(gòu)建[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2009.

作者:韓永樂 唐文君 單位:中國飛行試驗研究院