廣播交會測向系統建設及其場地選擇的研究

蘇彪+闕婷婷

摘 要：文章通過在建設一套中短波廣播交會定位測向系統之前，對測向站場地的選擇時所遇到的問題，結合實際和案例分析，對廣播交會測向系統中測向站的建設場地的選擇問題進行了分析與研究。

關鍵詞：電磁環境測量；中、短波廣播；交會測向

無線電測向的一項重要目的就是對目標發射臺地理位置實現定位，通過測量無線電波的特性參數，獲得電波的傳播方向，進而確定其發射源所在方向的過程。兩個或多個測向站同時對同一個輻射源的來波方向進行無線電測向，利用所測示向度進行交會定位，以確定輻射源的位置，進而查明來波發射臺的位置，這是無線電頻譜監測的有效手段。目前中、短波交會定位技術發展日趨成熟，如何利用成熟的既有技術與其它廣播電視監測系統相結合，搭建中、短波廣播綜合測向平臺，是監測行業從業人員現階段應該著重解決的問題。本文主要介紹基于交會定位的基本原理搭建而成的測向系統，以及在測向站建設時期應考慮到的問題，特別是在選擇測向站場地時，在場地自然環境及電磁環境等問題上的探討。

1 廣播交會測向技術及測向站簡介

1.1 單站定位

無線電廣播電臺的地理定位方法主要有單站定位和多站交會定位法。單站定位法在短波測向中，利用電離層對短波廣播的反射，采用單組測向設備可以同時測量來波信號的方位角和仰角。根據觀測出的電離層的高度，就可以計算出無線電輻射源的位置。通常應用的單站測向系統結構如圖1所示。

1.2 兩站交會定位

兩站交會定位是常用的交會定位方式，如圖2所示，假設兩測向站的坐標分別為（X1，Y1）（X2，Y2），兩站對目標輻射源實施測向后得到的實時示向度（正北順時針方向）為（θ1，θ2），則目標輻射源所處的地理位置就是兩條示向度線的交會點T，將其坐標記為（T1，T2）。

1.3 三站交會定位

3個測向站對同一目標輻射源進行測向定位，3條示向度線應交會于一點，但由于各種誤差的存在，3條示向度線一般是兩兩相交，有3個交會點，由這3個交會點來估計目標輻射源的位置，較兩站交會定位所估算出的精度會有顯著的提高。若不考慮各站示向度質量（精確度）對交會點的影響，則將誤差三角形的內心（該點到各邊的距離相等）作為目標輻射源坐標位置的估計值，如圖3所示。然而實際過程中，各站的示向度質量會對交會點的位置產生影響，即示向線的示向度質量越高，交會點離該示向線越近，成比例關系。

1.4 多個測向站的建設

通過以上的分析得出，相比于兩站交會定位，三站交會定位無疑能夠更加準確的找出來波發射臺的地理位置，減小誤差，實現更精準的定位。然而通過專用網絡實現3個或多個固定測向站聯網進行測向定位，充分發揮各地測向資源的各自特點及優勢，對提高中、短波廣播監測工作效率與質量具有重要意義。然而，測向站的建設，則成為整個測向系統更高質量的發揮功能的基石。

對于一套多站中、短波廣播交會測向定位系統來說，每一個單一測向站的選址，都決定著整套交會測向系統追蹤定位的質量。本文則著重對測向站項目選址過程中所做的電磁環境測量等準備工作作一個較為詳細的分析。

2 電磁環境測量

要測試一個地方的電磁環境，必須了解該地方預設站址的目的。作為廣播電視監測行業，此次建設的測向站系統，主要是用于對中、短波廣播來波方向進行追蹤定位，以達到確定其發射臺地理位置的目的。

2.1 測試前的數據準備工作

2.1.1 預定工作參數

包括待測頻段、頻率間隔以及調制方式如表1所示。

此次實地測量時，根據實際情況，測量了1～30MHz的大信號電磁波干擾情況。

2.1.2 測試標準

測試應參考相關國標文件及業務要求，計算出相關信號的強度值等數據。此次測量參考如下標準：

（1）ITU-R PI.273-6，根據ITU-R PI.273-6給出的標準，其將環境類型分為商業、住宅區、鄉村、寧靜的鄉村和銀河噪聲5種，分別對應5條曲線，分別代表了不同電磁環境級別。

（2）國標GB/T14431-93《無線電業務要求的信號/干擾保護比和最小可用場強》，規定了1400MHZ以下地面無線電業務的信號/干擾射頻保護比和最小可用場強。

2.1.3 測量儀器標準

測量信號場強和干擾場強所用的儀器應符合國標GB6113-85《電磁干擾測量儀》的要求，然后要標明使用儀器的主要指標要求（場強測量誤差：±3dB，輸入阻抗：50歐姆）。

2.1.4 測試點的地理參數

包括預設臺址的經度、緯度以及海拔高度如表2所示。

2.2 測量儀器及場強計算

2.2.1 測試系統所需儀表

接收機和天線的型號有多種。天線有R&S HE309全向天線和R&S HL023A對數周期天線等，接收機有R&S EK895接收機和NR 545接收機等。此次測試所用到的儀器如表3所示。