国家无线电委员会04-民用航空地面台站电磁环境测试-张

民用航空地面台站电磁环境测试国家无线电监测中心2010年10月21日前言民用航空地面台站航空移动业务地空通信台收发118~136.975MHz航空无线电导航业务中波导航台（NDB）发150~700KHz超短波定向台（DF）收118~150MHz225~400MHz仪表着陆系统（ILS）发航向：108~111.975MHz下滑:328~335MHz指点:75MHz全向信标台（VOR）发108~111.975MHz测距台（DME）收发960～1215MHz一次监视雷达站收发2700~2900MHz1250~1350MHz二次监视雷达站收发1030、1090MHz前言电磁环境测试的意义：预选站址的电磁环境是否符合技术要求。干扰协调技术依据。主要内容测试系统灵敏度的计算各类民航地面台站的电磁环境保护要求干扰限值的折算测试注意事项主要内容测试系统灵敏度的计算各类民航地面台站的电磁环境要求干扰限值的折算测试注意事项测试系统灵敏度的计算一套通用的电磁环境测试系统通常由接收天线、低噪声放大器、测试仪表（接收机或频谱仪）组成，其框图如下所示：LNA接收机或频谱仪接收天线测试系统灵敏度的计算在实际测试工作中，测试仪表测得的读数中包含了接收天线与低噪声放大器自身热噪声。计算测试系统的热噪声功率Pe：TA为天线噪声温度，单位为K；TL为低噪放噪声温度，单位为K，B为测试带宽，单位为HzB10log)T10log(T228.6-PLAe测试系统灵敏度的计算噪声温度与噪声系数F=1+Te/TF为所求器件的噪声系数，取线性值；Te为所求器件的等效噪声温度，单位为K；T为常温，一般取300K。测试系统灵敏度的计算则此时测试仪表输入端的噪声功率PH为：式中GL为低噪放增益，L为馈线损耗，单位均为dB。综合以上，可得：L-GPPLeH+=L-G10logB)T10log(T228.6-PLLAH++++=测试系统灵敏度的计算将测试仪表输入端的噪声功率PH与测试仪表自身在相应测试带宽下的噪声功率值（即频谱仪的本底噪声电平值）中较差的一项作为测试仪表的灵敏度。测试仪表的灵敏度应远低于折算到测试仪表输入端功率值的干扰限值，否则系统测得的读数受到自身热噪声影响，将无法反应真实的电磁环境。测试系统灵敏度的计算在灵敏度要求不高的场合，可以不加低噪放，此时计算中将与低噪放相关的项去除即可。主要内容测试系统灵敏度的计算各类民航地面台站的电磁环境要求干扰限值的折算测试注意事项各类民航地面台站的电磁环境要求说明：在民航地面台站中，有一部分属于单发站，如NDB、VOR等并不接收空中无线电信号，此类台站应进行“空中校验飞行覆盖测试”。在发射点进行电磁环境测试没有意义。各类民航地面台站的电磁环境要求1、甚高频地空通信台甚高频地空通信台被广泛用于空中交通管制、航务管理及对空广播通信。工作频段：118~136.975MHz接收机中频带宽：15kHz调制方式：AM。各类民航地面台站的电磁环境要求中国民航总局行业标准MH4001.1－1995《甚高频地空通信地面设备通用规范》第1部分“甚高频设备技术要求”，电磁环境要求如下表所示：各类民航地面台站的电磁环境要求按其对调频广播的防护率进行计算，设台位置电磁环境环境中需满足：最大干扰信号场强26-17＝9dBμV／m各类民航地面台站的电磁环境要求2、超短波定向台（DF）具有自动测向装置的无线电定向设备，通过接收机载电台信号，测定飞机的方位，引导飞机归航，辅助飞机进场着陆，配合机场监视雷达识别单架飞机。工作频段：118～150MHz、225～400MHz。各类民航地面台站的电磁环境要求GB6364-86《航空无线电导航台站电磁环境要求》超短波定向台最低定向信号场强为：39dBμV／m，对各种有源干扰的防护率为：20dB设台位置电磁环境环境需满足：最大干扰信号场强39-20＝19dBμV／m各类民航地面台站的电磁环境要求3、测距台（DME）与机载设备配合工作，在接到飞机发来的询问信号后，为飞机提供距离信息，用以引导飞机沿航线飞行和进场着陆。工作频段：960～1215MHz，接收机中频带宽：1MHz。各类民航地面台站的电磁环境要求GB6364-86《航空无线电导航台站电磁环境要求》，测距台覆盖区内最低信号场强为：63dBμV/m各种有源干扰的防护率为：8dB设台位置电磁环境环境需满足：最大干扰信号场强63-8＝55dBμV／m各类民航地面台站的电磁环境要求4、一次监视雷达站发射脉冲信号，通过空中目标反射回波计算目标的距离和方向的反射式雷达，用于测定飞机的位置。近程一次雷达的工作频率为：2700~2900MHz远程一次雷达的工作频率为：1250~1350MHz接收机中频带宽为10MHz。各类民航地面台站的电磁环境要求目前各尚未有一次雷达的电磁环境保护标准。在实际工作，超出雷达系统灵敏度的干扰信号会在雷达显示终端上造成杂波，虽然不一定会影响雷达对正常飞机的定位，但会对管制员的工作造成影响。可以根据雷达接收系统天线口面处的灵敏度作为干扰限值的依据。各类民航地面台站的电磁环境要求一次雷达系统接收机的噪声系数已知时，其灵敏度功率值PR为：B为接收机中频带宽，单位为MHz，NF为噪声系数，单位为dB。雷达系统天线口面处的灵敏度功率值PS为：GA为雷达系统天线增益FRNBlog10114-P++=G-PPARS=各类民航地面台站的电磁环境要求通用数据计算MH-T4017-2004《空中交通管制S波段一次监视雷达设备技术规范》雷达系统天线的增益不应小于34dBi，接收机的噪声系数不应大于2dB各类民航地面台站的电磁环境要求5、二次监视雷达站通过地面机的询问和空中机载应答机的应答为装有应答机的飞机定位的雷达系统，地面接收系统工作频率：1090MHz信号带宽：6MHz接收机中频带宽：20MHz。各类民航地面台站的电磁环境要求目前各尚未有一次雷达的电磁环境保护标准。在实际工作，超出雷达系统灵敏度的干扰信号会在雷达显示终端上造成杂波，虽然不一定会影响雷达对正常飞机的定位，但会对管制员的工作造成影响。可以根据雷达接收系统天线口面处的灵敏度作为干扰限值的依据。各类民航地面台站的电磁环境要求二次雷达系统接收机的噪声系数已知时，其灵敏度功率值PR为：B为接收机中频带宽，单位为MHz，NF为噪声系数，单位为dB。雷达系统天线口面处的灵敏度功率值PS为：GA为雷达系统天线增益FRNBlog10114-P++=G-PPARS=各类民航地面台站的电磁环境要求通用数据计算MH4010-2006《空中交通管制二次监视雷达设备技术规范》二次雷达系统天线最大增益不应小于27dBi，接收机的灵敏度不应大于-85dBm。主要内容测试系统灵敏度的计算各类民航地面台站的电磁环境要求干扰限值的折算测试注意事项干扰限值的折算1、最大允许干扰信号场强的折算（地空通信、超短波定向、测距仪）场强值－功率值测试天线的天线系数低噪声放大器增益馈线损耗带宽因子测试仪表输入端干扰限值PI为：)/B10log(B-L-G107-K-EPTSLeI+=干扰限值的折算E为最大允许干扰信号场强，单位为dBμV／m；Ke为所用测试天线的天线系数，单位为dB；GL为低噪放增益，单位为dB；L为馈线损耗，单位为dB；BS为被测通信系统中频带宽，单位为Hz；BT为测试系统中频带宽，单位为Hz；PI单位为dBm干扰限值的折算2、天线口面处最大允许干扰信号功率值的折算（一次、二次监视雷达）天线口面－测试仪表输入端测试系统天线增益低噪声放大器增益馈线损耗带宽因子)/B10log(B-L-GGPPTSLASI++=干扰限值的折算PS为天线口面处最大允许干扰信号功率值，单位为dBm；GA为所用测试天线的增益，单位为dBi；GL为低噪放增益，单位为dB；L为馈线损耗，单位为dB；BS为被测通信系统中频带宽，单位为Hz；BT为测试系统中频带宽，单位为Hz；PI单位为dBm。主要内容测试系统灵敏度的计算各类民航地面台站的电磁环境要求向测试仪表输入端干扰限值的折算测试注意事项测试注意事项测试地点选择–能够充分反映建站位置电磁环境。测试设备的选择–测试仪表频率符合要求灵敏度符合要求（如不符合可考虑低噪放）供电、体积、存储能力满足要求仪表在校准期内–测试天线根据工作频段合理选择全向或定向天线测试所用天线的增益、天线系数等重要参数必须已知测试注意事项低噪放的正确操作–使用低噪放是为了提高系统的灵敏度–测试前应检查低噪放是否功能完好（易损设备）–开启阶段最后上电，关机阶段最先断电–防止低噪放过载烧毁–严禁空载，即存在输入信号且供电时，输出端不能悬空。测试天线的方向性–全向天线–定向天线可根据其方向性图选择典型方向（对数周期，8方向）测试注意事项仪表参数的正确设置测试仪表的RBW或扫描步进应低于被测系统的中频带宽。通过开关前置预放和衰减器可有效提高其灵敏度。需测频段较宽时，除了全段全景测试之外，还应进行应分段测试保证足够的频率分辨率，以便给出准确的信道使用情况。分段测试每段的SPAN原则上不应大于所测业务信道间隔的10倍。测试时间应尽量考虑忙时偶然突发干扰与背景环境区分考虑预先计算干扰限值、检测测试系统灵敏度结束语谢谢联系方式：国家无线电监测中心北京监测站张小飞Email：[e-mail]:010-60271118