機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站電磁防護(hù)研究

周鵬，田沿平，田華明

（海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041）

機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站電磁防護(hù)研究

周鵬，田沿平，田華明

（海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041）

針對(duì)機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站設(shè)備受周?chē)姶怒h(huán)境影響問(wèn)題，介紹了機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境現(xiàn)狀以及電磁環(huán)境算法理論，并以實(shí)際機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站中遇到的電磁問(wèn)題為例進(jìn)行了分析研究，驗(yàn)證電磁環(huán)境算法理論在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性。

機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站；電磁；防護(hù)

在機(jī)場(chǎng)環(huán)境中，通信導(dǎo)航系統(tǒng)是保證航行安全的重要系統(tǒng)。為了保證安全，場(chǎng)址無(wú)線電系統(tǒng)與周?chē)姶怒h(huán)境合理兼容問(wèn)題受到特別重視。機(jī)場(chǎng)周?chē)碾姶怒h(huán)境產(chǎn)生的有源干擾和無(wú)源干擾，可能會(huì)對(duì)航空無(wú)線電信息造成有害影響。正因?yàn)殡姶怒h(huán)境對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)的重要影響，所以關(guān)于場(chǎng)址電磁環(huán)境的可行性，是否存在彼此干擾，能否兼容等問(wèn)題應(yīng)作為機(jī)場(chǎng)建設(shè)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。

1 機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境現(xiàn)狀

隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種軍民用電子設(shè)備大量使用，使得駐屯機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站周邊電磁環(huán)境變得非常復(fù)雜，無(wú)線電干擾的情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了導(dǎo)航裝備的正常工作，制約了戰(zhàn)技術(shù)性能發(fā)揮，甚至危及飛行安全，并且干擾有不斷上升的趨勢(shì)。

電磁干擾指在無(wú)線電頻段內(nèi)，可能對(duì)有用信號(hào)造成損害的無(wú)用信號(hào)或電磁騷擾。無(wú)線電干擾信號(hào)是通過(guò)直接耦合或間接耦合方式進(jìn)入接收設(shè)備或系統(tǒng)的電磁能量，它可以對(duì)設(shè)備所需接收的信號(hào)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致性能下降、信息差錯(cuò)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(diào)干擾、阻塞干擾等。（1）同頻干擾。同頻干擾，是指干擾信號(hào)與有用信號(hào)頻率相同或接近，并以同樣的方式進(jìn)入接收機(jī)中頻通帶形成的干擾。（2）鄰道干擾。在接收機(jī)射頻通帶內(nèi)或通帶附近的信號(hào)，經(jīng)變頻后落入中頻通帶內(nèi)所造成的干擾，稱為鄰道干擾。鄰道干擾一般是由無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)造成的。（3）帶外干擾。發(fā)射機(jī)的諧波或雜散輻射落到有用信號(hào)接收機(jī)通帶內(nèi)產(chǎn)生的干擾，稱為帶外干擾。這種干擾是由于發(fā)射機(jī)的雜散輻射值過(guò)大造成的，各種類(lèi)型的發(fā)射機(jī)的雜散輻射值過(guò)大，通常是由于倍頻次數(shù)過(guò)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(dāng)接收機(jī)收到一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)，會(huì)使其靈敏度降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使其收不到有用信號(hào)，稱為阻塞干擾。（5）互調(diào)干擾。兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)在收發(fā)信機(jī)的非線性傳輸電路互調(diào)，產(chǎn)生同有用信號(hào)頻率相接近的組合頻率引起干擾，稱為互調(diào)干擾。產(chǎn)生互調(diào)干擾須同時(shí)滿足兩個(gè)必要條件，一是頻率組合關(guān)系，二是幅度關(guān)系。

2 電磁環(huán)境算法理論

矩量法是從實(shí)際工程問(wèn)題涉及開(kāi)域、激勵(lì)場(chǎng)源分布形態(tài)較為復(fù)雜等特征出發(fā)，將待求的積分方程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)矩陣方程問(wèn)題，借助計(jì)算機(jī)求得其數(shù)值解，從而在所得激勵(lì)源分布的數(shù)值解基礎(chǔ)上，即可算出輻射場(chǎng)的分布及其波阻抗等特性參數(shù)。

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(wèn)題的規(guī)模增大，直接求解方法的計(jì)算量非常巨大，計(jì)算復(fù)雜度而迭代求解每步迭代的計(jì)算復(fù)雜度得到表面電流之后，可以根據(jù)該電流分布求得其他感興趣的電磁參數(shù)。矩量法的一般流程如圖1所示。

圖1 矩量法流程圖

3 導(dǎo)航臺(tái)站的電磁分析

基于矩量法分析機(jī)場(chǎng)與電氣化鐵路交叉環(huán)境的電磁場(chǎng)問(wèn)題，為了驗(yàn)證此方法的正確性，我們分析了線天線例子。我們將細(xì)線天線用帶狀線進(jìn)行模擬，天線長(zhǎng)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(jì)算結(jié)果71.45dB與距離天線950m處測(cè)量結(jié)果72dB基本吻合。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航臺(tái)站受電磁干擾影響越來(lái)越大，干擾了導(dǎo)航臺(tái)站設(shè)備的正常工作的情況，本文提出了基于矩陣法對(duì)導(dǎo)航臺(tái)站的電磁干擾進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)具體實(shí)例來(lái)驗(yàn)證該算法的準(zhǔn)確性，在一定程度上可以幫助解決導(dǎo)航臺(tái)站的電磁干擾問(wèn)題，具有一定的實(shí)際意義。

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U228

A

1671-0711（2017）05（上）-0173-03