[发明专利]无线电系统间电磁干扰余量计算模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电系统间电磁干扰余量计算模型的构建方法。

背景技术

电磁兼容性是指电子﹑电气设备或系统在预期的电磁环境中，按照设计要求正常工作的能力，是电子、电气设备或系统的一项重要的技术性能，所表征的是共存于同一电磁环境中的设备或者系统相互兼容的程度。随着现代科学技术的发展和各类电气、电子设备的日益广泛应用，空间电磁环境日趋复杂。特别是在一个部署了大量雷达、通信和导航等无线电系统的局部空间区域内，无线电收发系统种类繁多、电磁信号密集，在这一局部区域内的无线电系统之间可能形成严重的相互干扰，导致工作性能下降，甚至工作失效。如在战争中，为了达到战斗要求，必然要在一个有限的空间里布置大量的电子和电气设备。在地面防御系统的1000平方公里范围内，每个频段的发射源数目分别为0～500MHz：485个；8～40GHz：40～50个；500～2000MHz：6个。在这样的有限空间内，如此多的无线电系统可能产生相互间干扰。

在通信中，移动通信基站设备之间，移动通信基站设备与微波通信设备共站安装时，将可能产生互相干扰。有报道称，处在同一区域内的雷达使火箭误发射。因此，为保证处于同一局部区域的无线电系统能够正常、可靠地工作，对其电磁兼容性研究就十分重要。要在局部区域内的无线电系统间实现电磁兼容，就要从形成电磁干扰的三要素出发，运用两个方面的措施。一是组织措施，制定和遵循一套完整的标准和规范、进行合理的频谱分配、控制与管理频谱的使用等。二是采取技术措施，也就是进行电磁兼容性设计，从分析电磁辐射源、耦合通道和敏感设备着手，采取有效的技术手段，抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或者增加电磁敏感性电平。电磁兼容性设计主要是对系统之间或者系统内部的电磁兼容性进行分析、预测、控制和评估，实现电磁兼容和最佳费效比。电磁兼容性预测是电磁兼容设计的重要环节，是在设计阶段发现并解决问题的有效手段，能够避免研制时间和费用的双重浪费。

对处于同一局部区域内的无线电系统而言，天线和天线之间的耦合成为影响无线电系统工作性能恶化的主要因素。在分析此区域的无线电系统间的电磁兼容性问题时，仅考虑无线电系统天线收发对之间的辐射干扰。处于同一区域内的无线电系统之间的干扰情况如图1所示，发射接收系统1、2、3之间有潜在干扰，同时对接收系统也有潜在干扰。

系统间电磁兼容性预测是一种通过理论计算对无线电系统间的电磁兼容性进行分析的方法，具有计算快、成本低、参数修改方便、可以多次反复计算、预测成功率高等突出优点。系统间的电磁兼容性预测能够定量给出局部区域内的无线电系统间的电磁兼容情况，为局部区域内的无线电系统间的空间位置布局提供参考。

EMC（Electromagnetic Compatibility）预测分析自从1968年由约翰逊和托马斯等人提出EMC的计算机辅助分析以来，得到了重视。到了七十年代，随着计算机的大量出现，使得EMC实现了定量计算，通过对各种干扰源、耦合通道、接收器建立一系列的物理、数学模型及必要数据库（对各种典型器件和装置做大量实验得出的），可以在设计的初始阶段就定量考虑EMC问题。在八十年代，国外已经研制出了大量不同规模的预测分析软件。主要软件有美国罗姆航空发展中心研制开发的干扰预测程序IPP-1（Interference Prediction ProcessOne），以及美国SEMCAP（System and Electromagnetic Compatibility AnalysisProgram）。IPP-1要用来分析和估计拟用的或者现有的发射机和接收机之间的潜在干扰。IPP-1是按模块化的思想开发的，其主要子模块包括：问题输入、数据采集、传输损耗、快速挑选、频率挑选及详细分析。在这几个模块中，数据采集模块用来获取包括全部发射机、接收机和天线的有关性能数据；传输损耗程序用来计算特定传播途径下电波传播的损耗情况；快速挑选模块是先对全部问题进行快速扫描，将明显不可能呈现电磁骚扰的响应对筛除，进而还规定剩余部分所必须分析的频率范围，指出潜在骚扰大小；频率间隔挑选根据频率间隔来剔除不造成骚扰的输出－响应对；详细分析模块对经快速挑选和频率挑选程序后的潜在干扰设备进行严格的检验。SEMCAP是一种大规模综合性的系统电磁兼容分析程序。这种程序的基本内容是将各种有关的干扰源、敏感设备和传输函数的数据存入计算机，并建立源模型库。这些计算机EMC分析软件都有其典型的基本推理过程，如SEMCAP，其过程包括：

（1）找出一个可能受干扰的接受器；

（2）找出一个可能干扰接受器的电磁干扰源；