新机场及拟校飞机场电磁环境测试探究范文

[摘要]电磁环境测试是保障航空通信、导航以及各类无线电业务正常工作至关重要的程序，无论是新建机场还是拟校飞机场，均需对机场周围的电磁环境进行测试与评估。以德国RS公司生产的DDF205测向机和ADD196测向天线为基础，探讨对机场电磁环境进行测试的方法。

[关键词]电磁环境；新建机场；频谱监测设备；选频

对于新建机场和拟校飞机场，电磁环境存在未知性、不确定性。机场电磁环境测试是保障航空无线电通信导航频率的安全使用以及各类无线电业务正常工作至关重要的程序，新建机场建设前需对机场周围的电磁环境进行测试与评估。

1电磁环境测试的必要性

新建机场需建设包括通信、导航、遥测和雷达等多种无线电设备台站，因此在机场选址阶段就必须考虑电磁环境因素，并做电磁环境测试，以此作为设置航空无线电台站的技术参考依据。对于拟校飞机场，经过长时间运行，机场周边必然会发生一定的环境变化，有源干扰和周围地形地物变迁带来的发射、折射，都可能对正常信息造成影响，因此为了确保校飞工作顺利进行，必须对电磁环境进行监测和统计。

2频谱监测设备

RS公司生产的频谱监测设备使用相关干涉体制和9阵元天线完成信号的测试、接收和解调。频谱监测设备能够监测区域内指定频段无线电频谱随时间变化情况，检测信号各项参数（频点、电平、带宽）随时间变化情况，最终形成电磁环境的数据统计，快速频段扫描功能可获取指定频段内的信号频谱分布、时频分布，并且具备长期不间断监测能力，从而为新用频设备的频率选择提供依据。

3机场电磁环境测试技术研究

3.1电磁环境测试应满足的要求

需要进行电磁环境测试的情况：新建（迁建）机场，测试地面航空无线电台（站）对应的无线电频段；机场改建（扩建）后，至少测试新建、变更无线电台（站）址的地面航空无线电台（站）对应的无线电频段；新建、变更无线电台（站）址的地面航空无线电台（站），测试其对应的无线电频段；机场周边新建大型无线电发射设备，如广播信号塔等，对相应频段内进行测试。测试系统要求：无论是频谱分析仪还是频谱监测设备，作为测试系统必须满足相应的技术要求，方可实现对机场电磁环境的测试工作，为满足新建机场及拟校飞机场测试需求，测试系统应满足的技术指标包括三方面。一是覆盖频段，测试系统需覆盖满足所有无线电设备的使用频段，包括通信、导航、监视、ADS-B、遥测、雷达等；二是多种测向带宽以适应不同的信号及密集的频谱场景，最小测向带宽应不大于120Hz，最大测向带宽应不小于1.2MHz；三是具备模拟信号解调能力，模拟接收链路上具备模拟滤波器组，滤波器组应包括：低通、高通、带通以及电调跟踪滤波器；

3.2电磁环境测试准备工作

分析地理环境：电磁环境测试时首先要掌握待测机场及周边的地理环境信息，包括：山区丘陵分布、金属架桥、电力线缆、建筑、高速公路、铁路等特殊地形的高度、面积信息。选择测试地点：对地理环境充分分析掌握后，选取位置开阔、接受范围广的位置进行监测站的建立，频谱监测设备移动监测平台作为机动性较好的监测设备，能够随时调整监测位置，更大限度的减小地形对监测效果的影响。关注信号发射源：进行电磁环境测试工作时还需考虑的因素有机场附近区域内的大信号发射源。目前常见的民用无线电设备包括通信广播、电视信号、宽带网络、卫星信号等多种信号，在地面架有各类信号发射装置，如电视信号塔、广播天线塔、手机信号基站等各类设施，在进行电磁环境测试前需对此类设施进行了解掌握，重点关注该类信号发射源的位置、频段。通过分析机场区域内信号发射源的相关信息，能够及时发现存在冲突的频点，在测试过程中一旦出现可能对机场无线电设备产生影响的信号，首先对比已掌握的信号发射源，能够极大的提高测试效率。

3.3电磁环境测试内容

信道占用度：为了提高频谱的利用率，必须全面而又及时地掌握频谱的使用情况，将其用具体的数字来表示，这就是频谱占用度，也称频率利用率。通过信道占用度可以及时掌握频谱占用情况，为新增使用频点提供参考依据，其计算方法是，在某一给定的频段Fg内，被使用的频率数量为Fu，则将Fg/Fu的比值称为频谱占用度。信道占用度的优点在于可以合理的规划频率的使用，如在某个频段范围内频段占用度较低，而该频段作为民用航空通信频段，其频率资源较为宝贵，则可以将频段内的信号集中整合，缩小使用频段。背景噪声：各类无线电设备工作频点处干扰及杂波信号的强度。根据相关规范，各类无线电设备的电磁环境应满足相应的防护率。背景噪声的产生原因复杂多样，难以消除。因此在新建机场或拟校飞机场电磁环境测试时，对于背景噪声的监测十分必要，能够避开噪声大的频段，提高信号质量。大信号干扰监听：对新建机场及拟校飞机场覆盖区域内的大信号进行监听，监测其技术指标，判断是否对所建设的通信导航等无线电设备构成干扰。机场无线电设备种类众多，在接收设备中如果存在大信号进入接收机极易造成接收机烧毁，影响飞行安全，因此需要及时监测、发现无线电大信号。

4结语

频谱监测系统能够满足新建机场及拟校飞机场电磁环境测试需求，形成的测试数据具备准确性，可作为无线电设备建设及校飞的依据。同时，频谱监测系统还可用于无线电干扰源的查找与定位，对提高电磁环境安全以及保障无线电设备正常工作有极大的作用。

【参考文献】

[1]赵庆锁，王建勇，王京南.频谱监测系统在全球卫星广播系统的应用[J].数字通信世界，2014（12）.

[2]董海岗.无线电监测及其测系统构建[D].西安：西安电子科技大学，2009.

作者:韩永乐 唐文君 单位:中国飞行试验研究院