機場導航臺站電磁防護研究

周鵬，田沿平，田華明

（海軍航空工程學院青島校區，山東 青島 266041）

機場導航臺站電磁防護研究

周鵬，田沿平，田華明

（海軍航空工程學院青島校區，山東 青島 266041）

針對機場導航臺站設備受周圍電磁環境影響問題，介紹了機場導航臺站電磁環境現狀以及電磁環境算法理論，并以實際機場導航臺站中遇到的電磁問題為例進行了分析研究，驗證電磁環境算法理論在實際應用中的準確性。

機場導航臺站；電磁；防護

在機場環境中，通信導航系統是保證航行安全的重要系統。為了保證安全，場址無線電系統與周圍電磁環境合理兼容問題受到特別重視。機場周圍的電磁環境產生的有源干擾和無源干擾，可能會對航空無線電信息造成有害影響。正因為電磁環境對機場建設的重要影響，所以關于場址電磁環境的可行性，是否存在彼此干擾，能否兼容等問題應作為機場建設的一項重要研究內容。

1 機場導航臺站電磁環境現狀

隨著電子技術的迅猛發展，各種軍民用電子設備大量使用，使得駐屯機場導航臺站周邊電磁環境變得非常復雜，無線電干擾的情況時有發生，嚴重影響了導航裝備的正常工作，制約了戰技術性能發揮，甚至危及飛行安全，并且干擾有不斷上升的趨勢。

電磁干擾指在無線電頻段內，可能對有用信號造成損害的無用信號或電磁騷擾。無線電干擾信號是通過直接耦合或間接耦合方式進入接收設備或系統的電磁能量，它可以對設備所需接收的信號產生影響，導致性能下降、信息差錯或丟失，甚至阻斷。

電磁干擾一般可分為同頻干擾、鄰頻干擾、帶外干擾、互調干擾、阻塞干擾等。（1）同頻干擾。同頻干擾，是指干擾信號與有用信號頻率相同或接近，并以同樣的方式進入接收機中頻通帶形成的干擾。（2）鄰道干擾。在接收機射頻通帶內或通帶附近的信號，經變頻后落入中頻通帶內所造成的干擾，稱為鄰道干擾。鄰道干擾一般是由無線電設備的技術指標不符合國家標準造成的。（3）帶外干擾。發射機的諧波或雜散輻射落到有用信號接收機通帶內產生的干擾，稱為帶外干擾。這種干擾是由于發射機的雜散輻射值過大造成的，各種類型的發射機的雜散輻射值過大，通常是由于倍頻次數過多、倍頻器輸出回路的選擇性差、倍頻器之間的隔離不良等因素造成的。（4）阻塞干擾。當接收機收到一個強干擾信號時，會使其靈敏度降低，嚴重時會使其收不到有用信號，稱為阻塞干擾。（5）互調干擾。兩個或多個信號在收發信機的非線性傳輸電路互調，產生同有用信號頻率相接近的組合頻率引起干擾，稱為互調干擾。產生互調干擾須同時滿足兩個必要條件，一是頻率組合關系，二是幅度關系。

2 電磁環境算法理論

矩量法是從實際工程問題涉及開域、激勵場源分布形態較為復雜等特征出發，將待求的積分方程問題轉化為一個矩陣方程問題，借助計算機求得其數值解，從而在所得激勵源分布的數值解基礎上，即可算出輻射場的分布及其波阻抗等特性參數。

首先建立矩量法電磁仿真的矩陣方程，建立之后，下一步就是該矩陣方程的求解。求解方法有直接求解和迭代求解等。隨著求解問題的規模增大，直接求解方法的計算量非常巨大，計算復雜度而迭代求解每步迭代的計算復雜度得到表面電流之后，可以根據該電流分布求得其他感興趣的電磁參數。矩量法的一般流程如圖1所示。

圖1 矩量法流程圖

3 導航臺站的電磁分析

基于矩量法分析機場與電氣化鐵路交叉環境的電磁場問題，為了驗證此方法的正確性，我們分析了線天線例子。我們將細線天線用帶狀線進行模擬，天線長度2m，半徑為1mm，功率為80W，頻率為75MHz。該天線用平面三角形面元剖分，收斂精度為10-3。如圖2所示，計算結果71.45dB與距離天線950m處測量結果72dB基本吻合。

4 結語

針對機場導航臺站受電磁干擾影響越來越大，干擾了導航臺站設備的正常工作的情況，本文提出了基于矩陣法對導航臺站的電磁干擾進行計算，并通過具體實例來驗證該算法的準確性，在一定程度上可以幫助解決導航臺站的電磁干擾問題，具有一定的實際意義。

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U228

A

1671-0711（2017）05（上）-0173-03