雷达站预选址电磁环境测试的技术研究

摘""要：选址对雷达站的正常运行至关重要，站址选择需考虑电磁环境并进行测试。某市雷达站成为此次研究对象，通过确定技术参数、评估测试系统、准备设备、监测电磁频谱和分析干扰信号指标，确定干扰电平强度和测试系统的灵敏度是否符合要求。并比较信号功率与允许干扰电平来评估选址的适宜性，不仅为相关部门提供了技术依据，也为电磁环境测试领域的研究提供了新的视角和方法。

关键词：雷达站""""预选址""""电磁环境测试""""电磁频谱监测""""干扰信号指标

中图分类号：TN927.2

Technical"Research"on"Electromagnetic"Environment"Testing"for"Pre"Site"Selection"of"Radar"Stations

CAI"Xiansheng"""LIN"Xin2

1.Shantou"Energy"Conservation"Center，"Shantou，"Guangdong""Province，""515000""China;"2."Shantou"Radio"Monitoring"Station，"Shantou，"Guangdong""Province，""515000""China

Abstract："Site"selection"is"very"important"to"the"normal"operation"of"radar"stations，"and"the"electromagnetic"environment"should"be"considered"in"site"selection"and"testing."A"radar"station"in"a"certain"city"is"the"research"object."By"determining"the"technical"parameters，"evaluating"the"test"system，"preparing"the"equipment，"monitoring"the"electromagnetic"spectrum"and"analyzing"the"interference"signal"indicators，"it"determines"whether"the"interference"level"intensity"and"the"sensitivity"of"the"test"system"meet"the"requirements."It"also"compares"the"signal"power"with"the"allowable"interference"level"to"evaluate"the"suitability"of"site"selection，"which"not"only"provides"the"technical"basis"for"relevant"departments，"but"also"provides"a"new"perspective"and"method"for"the"research"of"electromagnetic"environment"testing.

Key"Words："Radar"station;"Pre"site"selection;"Electromagnetic"environment"testing;"Electromagnetic"spectrum"monitoring;"Interference"signal"indicators

雷达站关乎国家安全、航空管制和气象监测等领域[1]，站址选择是重要基础工作[2]。其电磁环境易受到多种因素影响，如其他无线电业务的干扰、自然环境变化等[3]。预选址的电磁环境测试和干扰分析必不可少，国内外在这两方面有诸多研究。刘佳等人[2]设计新型雷达功率密度模型监测天气雷达站对电磁环境的影响；李勇等人[4]对UHF频段地球站进行电磁环境测试，为工程测量提供参考；杨文倩等人[5]研究雷达适应性测试和评估技术，确认其对雷达系统[6]的可靠性和有效性；Mertin等人[7]验证了不同延迟线在雷达测试中的特性和应用；伊冯·利夫兰等人[8]分析确定电磁频谱指挥和控制与其他C2流程集成的重要性。合理准确的测试方案和数据分析能有效评估雷达站的电磁辐射兼容性，为选址提供科学依据。

本文以某市雷达站预选址为对象，依据《对空情报雷达站电磁环境防护要求》（GB"13618—1992）[9]标准，研究电磁环境测试技术方案，确定拟建站址的干扰电平强度是否符合建站要求。本研究旨在为相关部门提供技术依据，深化和扩展相关研究，为雷达站选址提供科学、准确的支持，确保雷达站在复杂电磁环境中稳定运行。

1"""测试前准备

依据《通用雷达站设计标准》[10]，雷达站的主要技术参数包括设计探测距离、工作频段、峰值输出功率、调制方式、调制带宽、天线技术参数、天馈线损耗等。以某海上雷达监视系统为例，相关参数：其设计作用距离为120"km，跟踪范围70海里，工作频率9"385～9"445"MHz，峰值输出功率50"kW，调制方式PON，带宽为1.5"MHz，天馈线损耗为2"dB。天线尺寸为10"ft（XN-5-A），天线转速约20"r，天线增益GW"（dBi）"25，水平方向图0.95°，垂直方向图20°，极化方式为水平极化。

根据建站单位参数进行测试设备选型，并依据测试设备相关参数计算频谱分析仪灵敏度，分析测试系统灵敏度及频谱分析仪输入端最大允许干扰电平，以判断测试系统可行性，并选用符合测试参数要求的仪器设备，包括Agilent"ESA系列频谱分析仪、有源测试天线、低噪声放大器（Low"Noise"Amplifier，LNA）或低噪声变频器（Low"Noise"Block，LNB）"、低损耗馈线电缆和隔直器等。

测试人员在连接测试系统前应放掉自身静电；正式测试应在频谱分析仪预热完成后开始。

2"""测试方法

2.1""""电磁频谱监测

监测频率范围无线电信号的情况，测量无线电信号的频率、带宽、电平幅度，分析无线电信号的频谱特性、分析频谱占用度情况。电磁频谱监测[11-12]在军事、航空航天、通信等领域也发挥着重要作用，有助于保障国家安全、维护通信秩序和促进科学技术的发展。

2.2""""干扰信号指标分析

参照《对空情报雷达站电磁环境防护要求》（"GB"13618—1992）标准[9]，雷达站电磁环境测试，着重测试调查在接收机通带内的信号对雷达站的干扰。雷达站在有源干扰不可避免的条件下，容许有不大于5%的探测距离的损失。需要针对白噪声干扰，计算雷达接收机输入输的最大容许干扰电压，雷达接收机通频带内最大容许干扰电压。

2.2.1""接收机输入最大容许干扰电压

由《对空情报雷达站电磁环境防护要求》（"GB13618—1992）[9]的附录A可以得到对白噪声干扰，雷达接收机输入端的最大容许干扰电压为：

式中：Ujfmax为接收机输入端容许干扰电压有效值；Unf为等效到接收机输入端系统噪声电压有效值。取值见表1。

参照表1，白噪声最大容许干扰电压为：

式（2）中：U1为白噪声最大容许干扰电压。

雷达接收机端阻抗为50Ω，则接收机输入端最大容许干扰功率：

式（3）中：PI为接收机输入端最大容许干扰功率。

折算到雷达接收机天线端口的允许干扰功率为：

式（4）中：PR为雷达天线端口面最大容许干扰功率；GR为雷达天线的接收增益；LR为雷达天馈线损耗

计算结果：对白噪声干扰，雷达接收机天线端口的允许干扰功率为-137.79"dBm。

2.2.2""接收机通频带内最大容许干扰电压

根据《对空情报雷达站电磁环境防护要求》（"GB13618—1992）[9]，雷达接收机通频带内最大容许干扰电压峰值Ujpmax取18.7"dBμV。

雷达接收机端阻抗为50Ω，则接收机输入端最大容许干扰功率：

式（5）中：Pjpmax为接收机通频带内最大容许干扰功率；Ujpmax为接收机通频带内最大容许干扰电压峰值。

折算到雷达接收机天线端口的允许干扰功率为：

计算结果：对接收机通频带内最大容许干扰，雷达接收机天线端口的允许干扰功率为-111.3"dBm。

3""测试系统分析

3.1""测试系统灵敏度

在测试点按照测试系统方框图连接好测试设备，进行加电自检和校零，对预选的工作频带进行测试。频谱仪扫描起始频率设为9"385"MHz，终止频率设为9"445"MHz，扫描带宽为60"MHz，分辨率带宽设为10"kHz。采用0.8"m的抛物面天线以水平极化方式进行水平旋转测试，天线仰角调整为0°，水平旋转步进为20°，记录工作方位角±20°内频谱图，并对干扰信号进行分析记录，"图1为其测试系统方框图，测试系统主要参数、"测试系统灵敏度如表2、表3所示。

测试系统等效输入噪声功率：

式（7）中：K为玻尔兹曼常数，1.380"54×10-23"J/K；Te为LNA输入端等效噪声温度；B为频谱分析仪的中频噪声带宽。

（1）对白噪声干扰，折算到频谱仪输入端的允许干扰电平为

式（8）中：Ih为频谱仪输入端的允许干扰电平；PR为雷达天线端口面最大容许干扰功率；Gr为测试天线增益；GL为低噪放大器增益；LF为连接电缆损耗为3"dB；M为带宽因子。

（2）对接收机通频带内最大容许干扰电压，折算到频谱仪输入端的允许干扰电平为

经计算，折算到频谱仪端口允许干扰电平为：对白噪声干扰为-86.79"dBm/12"kHz；对接收机通频带内最大容许干扰信号为-60.3"dBm/12kHz"；测试系统的灵敏度为-94.6"dBm/12"kHz"，该灵敏度低于以上干扰信号功率，符合要求。为了提高电磁环境测试结果准确性，采用统计分析方法对测试数据进行回归分析，同时使用方差分析来评估不同测试条件下的信号差异，识别出干扰信号的来源和强度随时间的变化趋势。

4""""测试结果与讨论

4.1"""预选站址

雷达预选站址的地理信息包括雷达站地理位置、经纬度、海拔高度，天线距地面高度等。雷达站电磁环境测试分上午、下午、晚上三个时段进行。分别记录三次测试的时间、温度、温度数据。根据相关信息确定测试地点。

4.2""测试记录

测试天线离地高度一般不应小于1.5"m，将测试天线置于0°仰角，以水平极化方式从0°开始顺时针旋转天线，步进为20°，直至旋转360°，对每次旋转步进的天线来波方向信号进行频谱监测记录，对发现的干扰信息进行信号功率测量，并记录频谱图，如表4所示。

4.3""干扰信号分析

安装好测试系统后应进行自测，若发现干扰信号很大应加装衰减器。测量小信号时，频谱分析仪的输入附加衰减应取0。监测发现频段内干扰信号之后，使用测试系统对干扰信号功率进行测量。

测试系统测量干扰信号功率时，需依次开展以下操作：先将被测干扰信号中心频率置于频谱分析仪显示中心，设置好扫描带宽、RBW"与nbsp;VBW；继而调整频谱分析仪输入衰减器和参考电平，使信号接近显示顶部；而后进入占用带宽测量模式，设定检波器工作方式等参数，测量信号占用带宽；进入信道功率测量模式后，读取干扰电平功率值并依实际情况处理；最后对比该功率值与允许干扰电平数据，以判断选址是否符合技术要求。

4.4""""测试结论

测试结果分两种情况：符合技术要求的选址可作为雷达站建设技术依据；不符合技术要求的选址可进行重新选址或通过申请频率协调解决。在拟建雷达站站址9"385～9"445MHz频段，测得的信号功率小于雷达接收机输入端的最大容许干扰功率，符合国家标准《对空情报雷达站电磁环境防护要求》（"GB"13618—1992）[9]，达到雷达站电磁环境防护选址技术要求；反之，则不符合国家标准，不能作为雷达站选址。如不能重新选址的，可向主管部门申请无线电[13]协调解决。

5""结论与展望

本文详细阐述某市雷达站预选址的电磁环境测试技术方案，验证了某市雷达站预选址的适宜性。测试结果表明，该选址的电磁干扰水平低于国家标准规定的允许干扰电平，符合雷达站建设的技术要求。研究过程中采用的测试方法和分析技术为雷达站选址提供了科学依据，同时也为电磁环境测试技术的发展和创新提供了参考。但随着无线电通信技术的快速发展，新的频段和无线服务的出现可能会对现有雷达站造成新的干扰，需不断进行技术优化和长期监测管理，更新和完善相关的法规和政策支持电磁环境测试和雷达站建设的合法性和有效性，加强国际合作，以适应这些挑战。

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