雷达环境与电波传播
雷达环境与电波传播
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完成时间：2012年9月28日
摘要：本文在引言部分简要阐述了雷达环境对雷达系统的关系，即随着雷达系统的灵敏度的提高提高会加重对雷达环境的重视，而且雷达电波的传播也受到了雷达环境的影响，为了使其更好地传播有必要研究二者关系。
在第二部分先是介绍了电波环境，电波环境分别包括地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层，并简介了各层的特征。此外第二部分还简述了不同的雷达环境对传播特性的影响，包括折射效应，衰减效应，色散效应，闪烁效应，杂波，多径效应，去极化效应，干扰与外噪声。
在第三部分介绍了一种方法叫做折射误差修正，该种方法可以减少折射现象对传播特性的影响。
关键词：电波环境；雷达电波；传播特性；折射误差
一、引言
因为电波环境不是武器系统的一个具体部件所以长期被人们忽略。对环境的掌握可以使信息系统处于领先地位的重要性，是知道20世纪80年代才被人们逐渐认识的。
雷达系统是在一定环境下运转的。电波环境是环境的重要组成部分。电波环境与雷达系统的关系是一种相互依存关系，对雷达系统性能既有抑制作用，又有相辅作用。电波环境虽然不是具体的装备系统的一个具体部件，但他它在系统设计和运转中起着重要作用。由于器件设计技术和信号处理技术的飞速发展，雷达系统整体水平有了很大提高。随着系统灵敏度和精度的提高，系统受自然环境条件的影响也就越大，对电波环境信息依赖性的精度也就越大。
雷达系统发射的雷达电波在空间会以各种频率传播，而每种频率的雷达电波的传播特性都会受到雷达环境的影响，为了减少传播电波环境对传播特性的影响必须首先研究环境对特性的具体影响。
二、雷达环境对雷达性能的影响
雷达工作环境根据大气电波特性可以划分为若干层区，下面给出各层区的特征，并简要介绍各层区对雷达性能的影响。
（一）雷达环境各区域特征
我们把地面直到1000km以上的整个近地空间作为雷达环境，按照海拔的从底到高依次为地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层。各区域环境特征如下。
1地面
地面、海面以及地海交界环境特征是地球表面不均匀性、电气特性不均匀性和复杂的地形地貌，它们都严重影响雷达无线电波传播。
2对流层
对流层是最贴近地面的一层大气，由于地面吸收太阳能量，将光能转化为热能，再从地面向大气低层传输就发生了强烈的对流。这是该层大气的主要特征。对流层顶板在极区为9km，赤道可达17km。这区域大气折射率严重影响雷达无线电传播。
3平流层
对流层顶部到平流层顶的空间为平流层，这里大气中水蒸汽含量很少，尘埃也很少，十分透明，大气垂直对流不强，多为平流运动，而且这种运动尺度很大。该层的风场结构对以平流层为平台的雷达系统定点稳定性影响较大。但一般地说，这一段空间的大气对雷达无线传播影响不大。
4中层
中层大气边界在由平流层顶到85km左右处。此层的大气物质进行着强光化反应，以中性分子为主。一般地说，中层对无线电波传播影响不大，但它是甚低频波导传播的上边界。此外，该层的风场结构较复杂。
5电离层
电离层是指60～1000km以上的高层大气，在太阳辐射的影响下，大气物质发生电离。这区域的电离状态显著影响雷达无线电波传播。电离层区域大致划分为D、E、F区，他们均有明显的日、季、年和太阳活动周期的规则变化和由太阳辐射突发引起的随机不规则变化。
6磁层
磁层是指在背景太阳风和基本地球磁场相互作用下，形成的一个太阳风被排斥而地球磁场被太阳风压迫变成类似彗星头尾一样的空穴，在此空穴内地球磁场起着主要控制作用的层区。磁层内充满着稀薄的等离子体，主要是质子、电子，以及少量的氦和中性氢粒子。磁压比气压大得多。等离子体运动完全受磁场支配。正常的磁层对雷达无线电波传播影响不大，但是太阳风暴爆发时，在扰动的太阳风暴作用下，磁层内磁场放生爆发形成磁暴，并作用于电离层引发电离层暴，对雷达无线电波传播会产生很大影响。
（二）不同雷达环境对雷达电波传播的影响
几乎所有频段雷达的电波传播都受到各种雷达环境不同程度的影响。雷达环境对雷达电波传播的影响是多方面的。
1折射效应
电波折射效应是由于对流层和电离层大气折射指数的空间变化使雷达信号在大气层中传播速度异于在真空中传播速度而产生传播射线的弯曲，使测得的目标仰角、距离和多普勒频移等目标视在参数不同于目标真实参数的一种效应。
折射效应包括:
①大气折射指数不均匀所引起的折射效应，包含附加传播时延、目标视在位置误差、射线偏轴，大气波导的折射效应；
②电离层电子浓度不均匀所引起的电离层折射效应，包含群时延、到达角误差。
折射效应对雷达性能的影响有两个。一是雷达探测和跟踪目标的垂直面内作用范围与自由空间时有所不同，一般在垂直面内向下倾斜；而是使得目标位置参数及其变化率产生误差，降低了检测目标的信噪比。
2衰减效应
电波衰减效应是指无线电波在自由空间或介质传播过程中能量的减弱效应。衰减效应包括：
①地、海面反射引起的多径衰减，地形地物引起的遮蔽衰减和绕射衰减，地面电导率、介电常数引起的衰减与相差；
②大气氧气和水汽等气体分子、水汽凝结物对电波吸收、散射所产生的衰减和去极化，大气折射指数不均匀所引起的损耗和波束散焦损耗，大气波导的衰减效应；
③电离层电子碰撞对电波的吸收。
衰减效应对雷达性能的影响主要是缩短了雷达探测和跟踪目标和作用距离，以及降低了雷达探测和跟踪目标的性噪比。
3色散效应
色散效应是由于大气为非理想介质，介质中折射率与频率有关，穿越介质的电波信号传播时延是频率的函数，特别是宽带信号就会散开，引发严重时延散步效应。比如，电离层就是色散物质。
色散效应造成雷达成像分辨率大大下降，跟踪测距、测角及测速误差大大增加，色散是影响空间监控雷达、导弹预警雷达和星载合成孔径雷达的最总要环境效应。
4闪烁效应
对流层湍流和电离层不均匀体运动的变化，无线电波穿过大气层、电离层时产生幅度、相位、极化和到达角的变化，表现为目标信号电平的快速起伏。信号的峰峰起伏可达1～30dB,起伏可持续几分钟，有时甚至几小时。
这种现象由：①目标尺度与传播路径Fresnel区尺度相近的湍流、电子密度引起；②强的电子密度梯度，尤其是垂直于传播路径方向的电子密度梯度引起。闪烁效应已在10MHz～12GHz的频率上观测到。
闪烁影响雷达的作用距离和成像精度，严重的电离层闪烁可引起雷达信号中断，电离层闪烁在我国东南的低纬度地区较为严重，在太阳活动高年尤为严重，L波段的闪烁高达数十分贝。
5 杂波
杂波主要是指非目标杂散回拨。地的电不均匀性、大气气象不均匀体及电子密度不均匀的散射都可能引起非目标回波。飞鸟、昆虫对电波的散射也会引起非目标杂散回波。
杂波是影响雷达目标检测和识别的重要因素。
6多径效应
多径效应是指由于地海面、电离层反射，电波的直达波和反射波或多条传播路径回波同时到达接受点而产生的多路径传播干涉衰落效应。多径效应有频率选择性衰落和时间性衰落之分。
多径效应可产生信号交调、误码和虚假目标。
7多普勒效应
目标对于雷达接收机运动，会引起返回信号频率增加或减少的多普勒效应。在电离层传播路径上，总电子含量的时间变化率也可以引起多普勒效应。这两种多普勒频移所产生的多普勒频移所产生的多普勒频率可能是同数量级的。
8去极化效应
去极化效应是指电波通过介质后的极化状态与原来极化状态不同的现象。对流层中的大气不均匀性、大气沉淀物，特别是降雨、冰雹、降雪等对微波以上频段电波将产生严重的去极化；电离层可产生极化旋转效应，使线性极化波在电离层传播或变为椭圆极化波。此外，横向倾斜表面反射、射线偏离天线主轴、多径等都可能引起去极化效应。
去极化效应将直接影响雷达对目标极化特征的提取和识别或能量的损耗。
9 干扰与外噪声
干扰与外噪声包括大气无线电噪声、晴空大气气温、地球表面辐射噪声、天体辐射、银河系电噪声、人为无线电噪声和无线电台干扰。干扰与外噪声对雷达性能的影响主要是降低了雷达探测和跟踪目标的信噪比和缩短了雷达探测和跟踪目标的作用距离。
三、用于减小环境影响的方法和技术
折射误差修正
折射使传播射线弯曲。雷达测得的是目标的视在仰角、距离、高度与距离变化率（或视在多普勒频移），而不是目标的真实仰角、距离、高度与距离变化率。因此，必须把雷达测量目标的视在修正为目标的真实值。
折射误差修正是根据探测或统计大气层的折射指数剖面或折射率剖面，由雷达测得的目标的视在量计算出目标的真实值，相应的视在量与真实量之差为该量的折射误差。不同的雷达传播方式，目标的视在量有不同的折射误差修正方法。
常规雷达的目标仰角、距离与高度折射误差修正有射线描迹法、线性分层法、等效地球半径法。通过三站测量可对目标多普勒频移、距离变化率和运动速度进行折射误差的修正。
短波超视距雷达目标仰角、距离与高度折射误差修正方法与常规雷达是不同的。短波超视距雷达由于超视距的原因，目标的仰角、高度已失去了原来的意义。一般地说，目标参数是方位、地面
距离、多普勒频移。短波天线超视距雷达最重要的是将经电离层返回散射传播的雷达射线斜距离变换为地面距离，但这种变换由于电离层的分支及不稳定而变得非常复杂。
微波超视距雷达目标仰角、距离与高度折射误差修正方法与常规雷达也是不同的。这是大气中射线经过的真实路径不再和自由空间雷达方程中体现的直线距离相同。因为波导传播多发生在零度附近的仰角上，同时还因为大气波导引起的射线弯曲消除了地平线效应，使射线在波导层结内产生多次跳跃，计算变得非常复杂。
四、结束语
雷达环境与电波环境是一个交叉学科，用一篇论文阐述不彻底，因此这篇论文只是对雷达环境与电波环境的一个简介与综述。在撰写论文的过程中通过对相关文献的查阅收获了很多相关的宝贵
知识，并使我从一个侧面加深了对战场电磁环境这门课的理解和认识。
参考文献
[ISBN: 9787121047046] 焦培南，雷达环境与电波传播特性，电子工业出版社，2007年。
复杂电磁环境模拟系统
复杂电磁环境模拟系统 复杂电磁环境模拟系统用于在桌面环境下，采用射频注入的方式模拟各种真实复杂电磁环境，使被测设备在该可控环境下进行指标和功能测试，以检验被测设备在实际电磁环境下的性能，从而在研发阶段就解决被测设备在实际电磁环境下可能遇到的问题。 复杂电磁环境模拟系统可根据配置动态生成用户所需的多路具有复杂信号特征和复杂逻辑关系的电磁信号，包括通用信号、雷达发射信号和目标回波信号、运动目标和多目标信号、卫星通信和导航信号、测控及遥感信号、电子战信号等，并具备信号捕获、记录和动态回放的功能。 ● 具备复杂特征电磁信号产生功能，支持多音、连续波、各种脉冲调制、脉内调制、模拟调频调幅调相、数字调频调幅调相、噪声调制、频率捷变等 ● 具备多种用途信号特征模拟能力，信号特征库覆盖各种体制雷达、常规通信、电子战、侦察、遥感、测控、卫星通信、引导、导航定位、数据链等各种应用场景 ● 具备多通道相参、非相参信号产生功能 ● 具有基带、中频、射频多种信号形式输出能力 ● 具备运动目标信号特征模拟和动态场景模拟功能 ● 具备多目标信号模拟功能 ● 具备延时、多普勒、多径衰落等信道特征模拟能力 ● 具备多通道射频信号合成分配功能 ● 具备信号采集和动态无缝回放的功能 ● 具备远程控制能力 ● 具有良好的可扩展能力 概述 功能及特点
● 工作频段范围：DC~40GHz ● 最大模拟带宽：20GHz （f ≤20GHz ），2GHz （f>20GHz ） ● 输出功率范围：-80dBm~-10dBm （仪器端口） ● 输出信号典型相位噪声(1GHz)：≤-79dBc/Hz@10Hz ，≤-124dBc/Hz@10kHz ● 频率转换时间：最短可达100ns ● 模拟器相位变化时间：10ms ● 一次试验单台模拟器的脉内信号形式：≥50种 ● 模拟信号脉冲脉宽范围：20ns~20ms ● 模拟信号脉冲PRI 范围：100ns~100ms ● 模拟信号达到时间精度：优于0.1ns 复杂电磁环境模拟系统分为软件平台、硬件平台以及信号检测系统三大部分。 软件平台由战场频谱管理软件、通用和专用信号库、电磁信号产生系统平台软件三部分组成。其中战场频谱管理软件用于设置模拟场景，定义一个复杂电磁环境及其作战序列、信号激励的逻辑关系；通用/专用信号库涵盖了通用信号库以及雷达目标和雷达信号模拟软件、卫星通信和导航信号模拟软件、 主要指标 系统组成
电磁兼容性分析
电磁兼容性(EMC，即Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符 合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance)不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility，即EMS)。 自从电子系统降噪技术在70年代中期出现以来，主要由于美国联邦通讯委员会在1990年和欧盟在1992提出了对商业数码产品的有关规章，这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。 电磁兼容性electromagnetic compatibility(EMC) 设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。(GB/T 4365-1995中1.7节) 干扰的形成 1、折叠干扰源与受干扰源 无论何种情况下电磁相容的问题出现总是存在两个互补的方面: 一个是干扰发射源和一个为此干扰敏感的受干扰设备。 如果一个干扰源与受干扰设备都处在同一设备中称为系统内部的EMC 情况。 不同设备间所产生的干扰状况称为系统间的EMC 情况。 大多数的设备中都有类似天线的特性的零件如电缆线、PCB 布线、内部配线、机械结构等这些零件透过电路相耦合的电场、磁场或电磁场而将能量转移。 实际情况下设备间和设备内部的耦合受到了屏蔽与绝缘材料的限制而绝缘材料的吸收与导体相比的影响是微不足道的。 电缆线对电缆线的耦合既可以是电容性也可以是电感性并且取决于方位、长度及接近程度的影响。 2、折叠公共阻抗的耦合 公共阻抗耦合线路是干扰源与受干扰设备共用电路阻抗所引起的。 公共导线也因两个电流环之间的互感而引起或因两个电压节点之间的互容耦合而引起。 对于传导性的公共阻抗耦合的解决是将连接线分离使系统各自独立避免形成公共阻抗。 折叠发射 来自PCB 的发射:在大多数设备中主要的电流源是流入PCB 板上的电路中这些能量借由PCB 板所模拟成的天线而将干扰辐射出去。 来自电缆线的辐射:干扰电流以共模形式产生于在PCB 和设备内部其他位置形成的对地噪声并沿着导体或者屏蔽电缆的屏蔽层流动。 传导发射:干扰也可能从其他电缆以感性或容性方式偶合到电缆线上。 产生的干扰可能以差模(在火线与中线或在信号线之间)或共模(在火线/中线/信号线与接地
激光雷达回波信号仿真模拟
激光雷达回波信号仿真模拟研究 摘要 关键字 第一章绪论 第一节引言 激光雷达（Lidar：Li ght D etection A nd R anging），是一种用激光器作为辐射源的雷达，是激光技术与雷达技术完美结合的产物。激光雷达的最基本的工作原理与我们常见的普通雷达基本一致，即由发射系统发射一个信号，信号到达作用目标后会产生一个回波信号，我们将回波信号经过收集处理后，就可以获得所需要的信息。与普通雷达不同的是，激光雷达的发射信号是激光而普通雷达发射的信号是无线电波，两者在波长上相比，激光信号要短的多。由于激光的高频单色光的特性，激光雷达具有了许多普通雷达无法比拟的特点，比如分辨率高，测量、追踪精度高，抗电子干扰能力强，能够获得目标的多种图像，等等。因此，利用激光雷达对大气进行监测，收集、分析数据，建立一个大气环境预测理论模型，这将会成为研究气候变化和寻求解决对策的一项重要武器。 第二节本文的选题意义 由于投入巨大，在研制激光雷达实物之前，我们需要进行模拟与仿真研究，预测即将研制的激光雷达的各性能指标，评价总体方案的可行性。激光雷达回拨信号仿真模拟就是利用现代仿真技术，逼真的复现雷达回波信号的动态过程，它是现代计算机技术、数字模拟技术和激光雷达技术相结合的产物。仿真模拟的对象是激光雷达的探测没标以及它所处的环境，模拟的手段是利用计算机和相关设备以及相关程序，模拟的方式是复现包含着激光雷达目标和目标环境信息的雷达信号。通过激光雷达回波信号的仿真模拟，进而产生回波信号，我们可以在实际雷达系统前端不具备条件的情况下，对激光雷达系统的后级设备进行调试。 第三节本文的研究思路和结构安排 本文主要研究面向气象服务应用的大气激光雷达。笔者在熟悉激光雷达的基本工作原理的前提下，学习和熟悉各种参数对大气回波能量的影响，进而学习和掌握matlab编程语言，并且根据给定的激光雷达系统参数、大气参数和光学参数，以激光雷达方程为基础，通过仿真模拟得到理想状态下的大气回波信号。但是，在实际测量工作中，由于大气中的各种干扰，我们获得的回波信号并不和理想状态下的大气回波信号一致，因此，在本文的后期工作中，笔者根据已有的大量激光雷达实测信号与模拟信号对比，既能验证仿真模拟结果的准确性，又能应用于激光雷达的性能指标等方面的分析上，具有比较高的实际应用价值。 第二章激光雷达的原理 第一节激光雷达系统 一个标准的激光雷达系统应该包含以下部件：激光器、发射系统、接收系统、光学系统、信号处理系统以及显示系统。它的工作原理图我们可以用下图表示：
复杂电磁环境中雷达目标识别
复杂电磁环境中雷达目标识别 1.1复杂电磁环境的定义以及与信息化条件的关系信息化作战背景主要是指复杂电磁干扰环境下的作战环境，即所谓的复杂电磁环境。对复杂电磁环境的严格定义目前还没有统一，但各种非学术性的刊物上出现了不少对复杂电磁环境的定义。所谓复杂电磁环境，概括的说，就是在一定的作战时期内人为电磁发射和多种电磁现象的总和。构成复杂电磁环境的主要因素主要有敌、我双方的电子对抗，各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波，民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。具体地说，所谓的复杂电磁环境是指信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰，从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠，严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。复杂电磁环境主要包括军用装备电磁辐射及侦搜环境、民用电子设备电磁辐射环境、自然电磁辐射环境。 1.2复杂电磁环境的特点 电磁环境的复杂化是随着电子技术的发展和电子技术在武器装备的不断运用而随之产生的。复杂化主要体现在军用、民用的电磁使用活动增多;交战双方对电磁频谱的依赖使得双方为争夺制电磁权而使用的干扰和反干扰的装备和技术手段增多;电磁频谱波段增多，几乎涵盖了整个电磁频谱波段等等。除了这些人为的电磁活动以外，还存在自然电磁活动，主要有太阳系和星际电磁辐射，地球和大气层电磁场，雷电及其电磁脉冲等。所有这些共同构成了复杂的电磁环境，其中人为的有意干扰造成的电磁环境是主要部分，也是对信息化条件下作战影响最大的部分。其主要特征是： （1）广泛性 交战双方为削弱对方电子战能力、降低或破坏对方电子设备的使用效能，同时保障己方设备效能的正常发挥，将会采取各种措施，在陆地、海上、空中乃至太空等多维空间展开争夺电磁频谱主导权的斗争，对象涉及无线电通信、雷达、制导、导航、声纳和电信、广播、电视等各种电子设备，范围遍及整个电磁频谱空间。
电磁环境评价报告
定福庄~西大望220kV线路工程 电磁环境影响专项评价报告 环评单位：北京工业大学 环境影响评价资格证书国环评证乙字第1008号 2007年1月北京
1.前言 在实现了“9511工程”以后，北京地区的用电紧张局面得到了缓解，1995年底实现了北京地区供电不拉闸限电。但是，1996年和1997年北京电网发生的“1.19事故”、“5.16事故”等事故，以及1997年夏季北京持续高温天气使用电负荷急剧上升，造成较大范围的过负荷现象，暴露出北京电网在输、配电系统存在影响安全、稳定、可靠供电的问题。北京一热、二热地区电厂直配负荷大且与系统联系薄弱，市区周围的几座向市区供电的220kV变电站也同样存在供电负荷大及与系统联系薄弱的问题。其中，草桥地区、二热地区、清河地区及一热地区供电能力严重不足，出现了变压器过负荷和线路卡脖子现象，甚至造成过负荷拉路限电及用户频繁停电，给首都人民的工作和生活造成了不良影响。其根本原因，是因为北京城网220kV和110kV电源布点少，网架结构薄弱，变压器容量不足，达不到城网导则规定的技术要求。 因此，为解决北京电网存在的问题，确保首都的政治和人民生活用电，实施“9950工程”，在北京地区建设一批相应的220kV送变电工程是非常必要的。 在这种背景下，定福庄变~西大望变220kV输电线路工程在2001年开工建设，2004年1月19日该项目已经竣工送电。定福庄变~西大望变220kV输电线路全线长9.6km，大部分地区均采用同塔四回，部分地区采用双回线路。 为了保护建设项目附近地区的环境，根据1998年中华人民共和国国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》和北京市有关环境管理的规定，北京电力公司委托北京工业大学环境影响评价中心承担定福庄变~西大望变220kV输电线路工程的环境影响评价工作。评价单位在接受委托后，沿线调查并进行了实地勘察，并收集大量资料，在2007年1月进行了工频电磁场、无线电干扰值的现状监测、类比监测和预测工作。根据《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》编制了本项目的环境影响专项报告。 本工程在环境影响评价工作中遵循的原则为： （1）以国家、地方环境保护法规、标准为依据； （2）在科学分析现有资料基础上，充分利用现有的成果和资料； （3）与当地环境保护计划和远景规划密切结合； （4）采用科学的预测方法，力求预测结果准确、提出的治理措施技术先进、成熟、
无线电波传播模型与覆盖预测
无线电波传播模型 与 覆盖预测 河北全通通信有限责任公司 工程部网络服务组 二0 0二年四月二十日
第一节无线传播理论 1.1 无线传播基本原理 在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。它是进行系统工程设计与研究频谱有效利用、电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的基本理论。 众所周知，无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直达波或自由空间波、地波或表面波、对流层反射波、电离层波。如图1-1所示。就电波传播而言，发射机同接收机间最简单的方式是自由空间传播。自由空间指该区域是各向同性（沿各个轴特性一样）且同类（均匀结构）。自由空间波的其他名字有直达波或视距波。如图1-1（a），直达波沿直线传播，所以可用于卫星和外部空间通信。另外，这个定义也可用于陆上视距传播（两个微波塔之间），见图1-1（b）。 第二种方式是地波或表面波。地波传播可看作是三种情况的综合，即直达波、反射波和表面波。表面波沿地球表面传播。从发射天线发出的一些能量直接到达接收机；有些能量经从地球表面反射后到达接收机；有些通过表面波到达接收机。表面波在地表面上传播，由于地面不是理想的，有些能量被地面吸收。当能量进入地面，它建立地面电流。这三种的表面波见图1-1（c）。第三种方式即对流层反射波产生于对流层，对流层是异类介质，由于天气情况而随时间变化。它的反射系数随高度增加而减少。这种缓慢变化的反射系数使电波弯曲。如图1-1（d）所示。对流层方式应用于波长小于10米（即频率大于30MHz）的无线通信中。第四种方式是经电离层反射传播。当电波波长小于1米（频率大于300MHz）时，电离层是反射体。从电离层反射的电波可能有一个或多个跳跃，见图1-1（e）。这种传播用于长距离通信。除了反射，由于折射率的不均匀，电离层可产生电波散射。另外，电离层中的流星也能散射电波。同对流层一样，电离层也具有连续波动的特性，在这种波动上是随机的快速波动。蜂窝系统的无线传播利用了第二种电波传播方式。这一点将在后文中论述。 在设计蜂窝系统时研究传播有两个原因。第一，它对于计算覆盖不同小区的场强提供必要的工具。因为在大多数情况下覆盖区域从几百米到几十公里，地波传播可以在这种情况下应用。第二，它可计算邻信道和同信道干扰。 预测场强有两种方法。第一种纯理论方法，适用于分离的物体，如山和其他固体物体。但这种预测忽略了地球的不规则性。第二种基于在各种环境的测量，包括不规则地形及人为障碍，尤其是在移动通信中普遍存在的较高的频率和较低的移动天线。第三种方法是结合上述两种方法的改进模型，基于测量和使用折射定律考虑山和其他障碍物的影响。在蜂窝系统中，至少有两种传播模型，第一种是FCC建议的模型。第二种设计模型由Okumura提供，覆盖边
雷达环境与电波传播
雷达环境与电波传播 姓名 学号： 完成时间：2012年9月28日
摘要：本文在引言部分简要阐述了雷达环境对雷达系统的关系，即随着雷达系统的灵敏度的提高提高会加重对雷达环境的重视，而且雷达电波的传播也受到了雷达环境的影响，为了使其更好地传播有必要研究二者关系。 在第二部分先是介绍了电波环境，电波环境分别包括地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层，并简介了各层的特征。此外第二部分还简述了不同的雷达环境对传播特性的影响，包括折射效应，衰减效应，色散效应，闪烁效应，杂波，多径效应，去极化效应，干扰与外噪声。 在第三部分介绍了一种方法叫做折射误差修正，该种方法可以减少折射现象对传播特性的影响。 关键词：电波环境；雷达电波；传播特性；折射误差 一、引言 因为电波环境不是武器系统的一个具体部件所以长期被人们忽略。对环境的掌握可以使信息系统处于领先地位的重要性，是知道20世纪80年代才被人们逐渐认识的。 雷达系统是在一定环境下运转的。电波环境是环境的重要组成部分。电波环境与雷达系统的关系是一种相互依存关系，对雷达系统性能既有抑制作用，又有相辅作用。电波环境虽然不是具体的装备系统的一个具体部件，但他它在系统设计和运转中起着重要作用。由于器件设计技术和信号处理技术的飞速发展，雷达系统整体水平有了很大提高。随着系统灵敏度和精度的提高，系统受自然环境条件的影响也就越大，对电波环境信息依赖性的精度也就越大。 雷达系统发射的雷达电波在空间会以各种频率传播，而每种频率的雷达电波的传播特性都会受到雷达环境的影响，为了减少传播电波环境对传播特性的影响必须首先研究环境对特性的具体影响。 二、雷达环境对雷达性能的影响 雷达工作环境根据大气电波特性可以划分为若干层区，下面给出各层区的特征，并简要介绍各层区对雷达性能的影响。 （一）雷达环境各区域特征 我们把地面直到1000km以上的整个近地空间作为雷达环境，按照海拔的从底到高依次为地面、对流层、平流层（含中层）、电离层和磁层。各区域环境特征如下。 1地面 地面、海面以及地海交界环境特征是地球表面不均匀性、电气特性不均匀性和复杂的地形地貌，它们都严重影响雷达无线电波传播。 2对流层
无线电磁环境监测与分析
无线电磁环境监测与分析 摘要 对无线电磁环境的定义和测量、分析方法进行了阐述。说明了无线电磁环境的测量方法以及测量时应注意的事项，如保证监测系统本身的准确性、监测资料正确记录等。最后介绍了在 关键词 电磁环境监测分析应用 前言 在诸多无线电管理文件和资料中，经常出现“电磁环境恶化”、“电磁环境复杂”等术语，这在某种程度上表明了电磁环境在无线电管理工作中的重要性。如何测量和判别电磁环境的优劣，对于我们维护电波秩序、主动查处有害干扰、科学规划和利用无线电频谱资源有着极为重要的作用。下面，笔者结合无线电监测实践，与大家分享一些对无线电磁环境监测和分析的认识。 电磁环境监测 1.1 电磁环境的定义 GB/T4365-1995对电磁环境有这样的描述:电磁环境是指存在于给定场所的所有电磁现象的总和。此定义包括了两层含义:第一，电磁环境是指某一给定场所，有限定的地区范围;第二，电磁环境是在给定地区范围内所有电磁现象的总和，包括自然界电磁现象、人为电磁现象。电磁噪声是一种明显不传递信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组合。电磁环境的优劣直接影响无线电设备的工作质量，恶劣的电磁环境会导致无线电设备不能正常工作，这就是我们常说的电磁噪声干扰。 无线电环境是指无线电频率范围内的电磁环境。指在给定场所内所有处于工作状态的无线电发射机产生的电磁场总和，属于人为电磁现象（人工装置所产生的电磁现象）的范畴。 1.2 电磁环境监测设备 电磁环境的监测通常需要专用的设备来完成。电磁环境的监测设备的要求不同于通信接收机，通信接收机是用于再现一个信号,在接收这种信号中灵敏度和速度起着重要的作用。电磁环境监测设备是用来测试电磁噪声和无线电信号的电平和频率等指标,所测量的可能是干扰源,也可能是无线电信号。因此，对它的要求是测量精度。
复杂电磁环境下雷达抗干扰技术
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/376739101.html, 复杂电磁环境下雷达抗干扰技术 作者：熊永坤王东阳 来源：《科技与创新》2017年第07期 摘要：通过对当前雷达所面临的复杂电磁环境下抗干扰现状及其对抗技术的研究，指出 了未来雷达抗干扰技术的新特点及发展方向。 关键词：雷达；抗干扰技术；电磁环境；生存能力 中图分类号：TN974 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.360docs.net/doc/376739101.html,ki.kjycx.2017.07.057 在当前基于信息系统的作战条件下，战场电磁环境变得相当复杂，这就对雷达的工作性能与生存能力构成了严峻的威胁和挑战。复杂电磁环境作战条件下的雷达能否具备较强的抗干扰能力和生存能力，以确保其作战效能得到充分发挥，已成为战争取胜的关键因素。 1 雷达抗干扰现状 目前，雷达抗干扰技术水平已滞后于干扰技术的发展，雷达抗干扰能力已受到严峻的挑战。比如，抗欺骗性干扰能力差，但欺骗性干扰对雷达的威胁已经超过压制性干扰，成为最常用的干扰之一，因此，需要尽快提出有效的抗欺骗性干扰方法；雷达只能应对单一干扰方式，对干扰的性质无法分辨，但抗干扰的方法只针对单一干扰环境进行研究，如果干扰方式未知或多种干扰方式并存，这些抗干扰方法就很难适用，且对同时包含压制性干扰和欺骗性干扰的复合干扰，雷达抗干扰的效果很不理想。 2 复杂电磁环境下的雷达抗干扰技术 在现代战争中，任何雷达系统如果不能采取有效的抗干扰措施，就不能保证取得战争的胜利。因此，必须研究各种抗干扰方法，提高雷达的抗干扰能力，使之在复杂电磁环境中保持良好的探测性能。以下从4个方面研究提高复杂电磁环境下雷达抗干扰能力的方法。 2.1 设计理想的抗干扰雷达信号 雷达信号的设计将直接影响到雷达系统的战术技术性能，尤其在复杂的电磁干扰环境下，更要提高雷达的抗干扰性能。而具有大时宽、大频宽和复杂内部结构的雷达信号比较理想。 2.2 空间对抗 空间对抗是利用干扰源和目标空间位置的差异来选择目标回波信号的抗干扰方法。它要求雷达窄波束、窄脉冲工作，减少雷达的空间分辨单元体积，从而降低从目标临近方位进入雷达
电波传播原理资料
第一章电波传播 无线电通信，是将信息变为电信号，再调制到高频振荡上，由发射天线把已调的高频电流，以电磁波的形式发射出去。电磁波传播到接收地点时，由接收天线将它接收下来，再变成已调的高频电流，通过接收机放大、解调，取出信息，从而达到通信的目的。其工作过程如图1.1所示。 发送端电磁波接收端 一、频率、波长和波速的关系 电磁波的特性可用它的频率、波长和传播速度来表示。一般用符号? 代表频率，常用的单位是赫、千赫和兆赫；用符号λ代表波长，常用单位是米、厘米和毫米；用符号V代表波速，常用单位是公里/秒、米/秒等。 频率、波长和波速，这三个物理量之间的关系，可用公式1.1表示。 V=λ×? 1.1 电磁波在空中传播的速度近似于光在真空中传播的速度，其值为： V =3×108米/秒 1.2 所以 赫 λ λ 8 10 3? = = v f 1.3 或 米 f f v8 10 3? = = λ 1.4 在短波通信中，频率常用兆赫为单位，1兆赫=106赫，所以波长λ又可以写为：
()米 兆赫f 300=λ 1.5 无线电波频率、波长对照见表1.1 表1.1 频率波长对照表 Mc M 18.7516 19 20 21 22232425262728 29303132333435363737.5 15.5 1514.5 1413.51312.5 1211.5 11 10.5 109.5 98.58 4000 Mc M 9.3759.5 10 1112131415 16 17 1818.753231.5 3029 28 27262524232221 20`918 1716 3500 3000 2500 2000 75 80 90 100 110 120 130 140 150 Kc M 8000 37.5Kc M 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 37.5 40 45 50 55 60 65 70 75 计算公式：频率（KC ）= ()M 波长300000 ，波长（M ）= ()KC 频率300000 二、无线电波波段的划分 无线电波的频率范围很宽，根据无线电波传播的特点，二、无线电波波段的划分按工作波长的不同，一般划分为极长波、超长波、长波、中波、短波、超短波和微波等波段，其波长划分范围一般如表1.2所
电波传播的几个基本概念
电波传播的几个基本概念 目前GSM和CDMA移动通信使用的频段为： GSM：890 ~ 960 MHz，1710 ~1880 MHz CDMA: 806 ~ 896 MHz 806 ~ 960 MHz 频率范围属超短波范围； 1710 ~1880 MHz 频率范围属微波范围。 电波的频率不同，或者说波长不同，其传播特点也不完全相同，甚至很不相同 2.1自由空间通信距离方程 设发射功率为PT，发射天线增益为GT，工作频率为f . 接收功率为PR，接收天线增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗L0 有以下表达式： L0 (dB) = 10 Lg（PT / PR ） = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) [举例] 设：PT = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7 (dBi) ；f = 1910MHz 问：R = 500 m 时，PR = ？ 解答：(1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB) = 32.45 + 65.62 - 6 - 7 – 7 = 78.07 (dB) （2）PR 的计算 PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 )
= 1 ( μW ) / ( 10 0.807 ) = 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出，1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失(10~15) dB 极限直视距离 超短波特别是微波，频率很高，波长很短，它的地表面波衰减很快，因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波，主要是由空间波来传播的。简单地说，空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然，由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax 。在最远直视距离之内的区域，习惯上称为照明区；极限直视距离Rmax 以外的区域，则称为阴影区。不言而语，利用超短波、微波进行通信时，接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。 受地球曲率半径的影响，极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与HR间的关系为： Rmax ＝3.57{ √HT (m) +√HR (m) } (km) 考虑到大气层对电波的折射作用，极限直视距离应修正为Rmax ＝ 4.12 { √HT (m) +√HR (m) } (km) 由于电磁波的频率远低于光波的频率，电波传播的有效直视距离Re 约为极 限直视距离Rmax 的70% ，即Re = 0.7 Rmax .
军工复杂电磁环境及防护
军工复杂电磁环境及防护 1. 复杂电磁环境提出的背景 复杂电磁环境可以综合定义为：在某一空间内由时域、频域、空域和能量域分布复杂的多种电磁信号叠加，它对电子装备、火工品、燃油和人员等有不同程度的危害。 复杂电磁环境是综合性名词，主要用于顶层策划和宏观分析。实质上电磁环境都是复杂的、动态的，在技术设计层面都应进行分解和分类，成为可描述的技术参数。 1.1 按电磁能量的来源划分有： （1）自然电磁现象和人为电磁现象 （2）我方电子装备辐射和敌方电子装备辐射 （3）无意电磁辐射（电磁兼容范畴）和有意电磁辐射（电子对抗范畴） 1.2 按电磁场信号特性划分有： （1）随机或无规则波形 （2）无调制波形（脉冲，连续正弦波） （3）调制波形（脉冲调制，模拟量调制） （1）电磁环境集成的不确定性在电子装备使用过程中，使用方常常应用“复杂”这个词来形容装备附近的电磁环境，其原因是多方面的。 电子装备在不同空间电磁信号的叠加是不确定的，电磁信号的组合受多种因素限制。（2）电磁环境测量的不确定性 电磁环境测量数据受时间，方向及频谱等因素影响。测试结果具有统计特性，另外，在特定条件下，电磁干扰信号电平是很低的，例如雷达接收机极限灵敏度-110dBm，天线增益40dB。其干扰信号用一般干扰测量仪或频谱仪是测不到的。 （3）未来战场上广泛使用电子对抗技术和强电磁脉冲技术，这些技术参数是不可预知的，并且攻防双方都应用可变参数。 为了进行电磁防护，提高电子装备的电磁生存能力，电子装备设计时需要对可能造成电磁干扰的电磁环境进行分类分析。 2.复杂电磁环境的分析
2.1 电子对抗（电子战）和电磁环境效应内容的区别 电磁环境效应是在能量域研究电磁能量对电子装备、军械等的影响。主要涉及电子装备（含接收器通道外）对电磁能量敏感程度，并且要求对接收器通道内器件不损坏、不烧毁。 电子对抗是在信息域研究接收器通道内的电子对抗。主要通过信号处理剔除干扰，当然也应用了信道捷变频，天线旁瓣对消等措施。 电磁环境效应包含了一些电子对抗的内容，但电子对抗有其独特的技术内容，两者有较大区别。 2.2 有关外部射频电磁环境 GJB1389A《系统电磁兼容性要求》所提供的外部射频电磁环境包含人为和无意的电磁辐射，主要是由雷达和通信系统通过发射天线向特定空间或在近区所形成的电磁场，这些电磁场的统计特征值用峰值和平均值表示，平均值是模拟量调制的通信设备所产生的，而峰值主要是雷达设备产生的脉冲调制波，从标准中多个表格所提供的数值明显看出300 MHz以下频段电磁场的平均值与峰值相等，这是通信使用电磁波的特征，而在300 MHz以上频段电磁波平均值与峰值不相等。它们的比值就是占空比（占空比小于1）。标准中外部射频电磁场典型平均值为200V/m，峰值为2~3kv/m。 2.3 有关强电磁场环境 由于受平均功率的限制，在一般情况下的强电磁场是指电磁脉冲波，电磁脉冲波的峰值功率可以很大。 电磁脉冲波主要有高功率微波（HPM）、超带宽电磁脉冲（UWB）、核电磁脉冲（NEMP）和雷电波（LEMP），其中雷电波为自然电磁现象，其它均是人为电磁现象。电磁脉冲波的电磁效应大部分不是电热效应，电磁脉冲的破坏作用远大于连续波，所以在未来战场上使用的软杀伤武器一般指的是电磁脉冲武器。
复杂电磁环境的分析与建模
第1章绪论 1.1 课题背景及意义 任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。当今时代，信息技术的迅猛进展及其在军事领域的广泛应用，孕育了新的战争形态——信息化战争，信息化战争中，交战双方大量使用电子信息装备，不仅数量庞大、体制复杂、种类多样，而且功率大，在激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互阻碍和干扰，造成在电磁信号时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠。即信息化战争开发了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”——电磁空间，形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境——战场电磁环境。随着军队信息化进程的加快，战场电磁环境日益复杂，电磁空间的斗争空前加剧，并对军事活动产生着深刻的阻碍。使得战场感知难、指挥操纵难、支援保障难以及信息化装备作战效能难。因此夺取制电磁权，成为夺取制信息权，进而夺取战争主动权的关键。深入研究复杂战场电磁环境，对掌握信息化战争的主动权，打赢信息化战争具有重要意义。 1 / 1
1.2战场复杂电磁环境的相关研究现状 战场电磁环境关于世界而言依旧个全新的学科，各国关于战场电磁环境的认识与研究还有无限的提升的空间。美国国防部认为，电磁环境(EME)是存在于防护区内的一个或若干个射频场战场，在2009年指出战场电磁环境是军队、系统或平台在指定的作战环境中执行作战任务时，可能遇到的在不同频段辐射或传导的电磁发射体的功率与时刻分布的作用结果。前苏联军事百科全书中指出，电磁环境是阻碍无线电装置或其部件工作的电磁辐射环境。美、俄(苏)军方关于电磁环境概念的表述不仅限于一定区域内的电磁现象总和，更有时域、频域、空域、能量域“四域”特征方面的认识。我国对战场电磁环境相关问题的研究起步较晚，且战场电磁环境概念在学术界还未统一。其中具有代表性的观点是：战场电磁环境，确实是指在一定的战场空间内，由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的战场电磁环境。总的来讲复杂电磁环境能够理解为敌我双方所在的电磁空间冲突、对抗剧烈的战场电磁环境[1] [2]。 对战场电磁环境复杂性的认识既有客观的、共同的宏观度量标准，又可依照电子设备个体、电子设备群体、C4ISR(指指挥、操纵、通信、计算机、情报及监视与侦查)系统在复杂 1 / 1
雷达信号环境仿真模型
雷达信号环境仿真模型 在雷达信号环境仿真中，需要建立雷达信号环境的仿真模型，包括雷达脉冲信号模型、天线扫描模型、多信号脉冲排序模型等。模拟波形和实际雷达信号的相似程度主要取决于信号模型的选择。因此，分析雷达信号环境，建立完善、精确的仿真模型，是能否精确复现雷达信号环境的关键。 1.1.1.1 脉冲信号环境分析和脉冲描述字(PDW) 雷达对抗的信号环境S 是指雷达对抗设备在其所在的地域内存在的各种辐射、散射信号的集合： {}N n i t S S 1 )(== (2.3-11) 其中)(t S i 是第i 个辐射、散射源，N 是辐射、散射源的数量。如果主要考虑其中的雷达信号辐射源，则辐射源信号)(t S i 可顺序展开其脉冲序列： {}∞==1 )()(n i i n S t S (2.3-12) 式中的)(n S i 为)(t S i 的第n 个脉冲。 雷达侦察设备以S 为工作背景，从S 中获取有用信息，并对S 做出适当反应。根据不同用途和技战术指标的要求，具体的电子对抗设备对S 的检测能力是一个有限的子空间D ： {}P PW DOA RF D Ω?Ω?Ω?Ω= (2.3-13) 式中，RF Ω、DOA Ω、PW Ω、P Ω分别为雷达对抗设备对信号载频、到达方向、脉冲参数和信号功率的检测范围，?为直积。D 可以是非时变的，也可以是时变的。雷达信号环境仿真的目的，就是要精确复现出雷达侦察设备的工作环境S ，模拟战场电子战行为。 随着现代雷达技术的发展，电子战威胁环境变得十分复杂，已经从单一种类的信号，发展成为多种不同体制雷达信号的组合。现代调制技术的发展，使得雷达信号形式复杂、参数多变，不仅在时域上有复杂的变化，而且在频域上的变化
复杂电磁环境作战分析
复杂电磁环境作战分析 任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。当今时代，信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用，孕育了新的战争形态—信息化战争，开辟了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”—电磁空间，形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境—战场电磁环境。随着军队信息化进程的加快，战场电磁环境日益复杂，电磁空间的斗争空前加剧，并对军事活动产生着深刻的影响。夺取制电磁权，成为夺取制信息权，进而夺取战争主动权的关键。电磁空间是各种电磁场和电磁波组成的物理空间。战场电磁环境定义为:一定的战场空间中对作战有影响的电磁活动、现象、及其相关条件的总和。战场电磁环境直接表现为在特定的作战时间和空间内，为完成特定的作战任务, 在自然电磁辐射影响的基础上，由各种电子设备产生的电磁辐射和信号密度的总体状态。战场电磁环境具有主观性、动态性、随机性和复杂性等特点，而复杂性是其最本质的特性描述。 通常把战场电磁环境的构成分解为人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传播因素等三个组成部分。考虑到构建战场电磁环境时，在人为电磁辐射中, 我们特别关心军用有意电磁辐射，又考虑到建模方法的不同归类，在一定条件下，可进一步将用于军事训练的战场电磁环境的构成作如图1所示。 图1 战场电磁环境模拟构建示意图
作战双方的军用有意电磁辐射, 是战场电磁环境中最主动，对抗最激烈的部分，它随着作战样式和作战进程而不断能动的变化，因此应该详细描述。而背景电磁辐射一般与作战和争夺制电磁权的斗争相关较小且变化不大，应该比较粗略地描述。 电磁环境模拟构建是以实战电磁环境为参照，是战场电磁环境在训练场上的临场复现。为使模拟能够逼真、复现能够真实，构建运行过程应与实际作战运用过程相对应，且必须遵守作战样式、作战规模、作战过程的制约和规范，电磁环境设置必须符合信息条件下战场电磁环境的实际，体现作战意图。构建效果是否贴近实战，需要将模拟环境的能效数据、现象和规律与实战环境的情况进行比较分析，对构建全过程全系统进行评估，以确定模拟电磁环境相对于实战电磁环境而言的逼真性。在具体实施中，电磁环境构建首先应深入分析训练任务、受训对象、作战任务和作战对手等因素，在此基础之上，分析电磁环境的构建方法、约束条件和技术要求，以此来指导电磁环境构建。在构建方案设计阶段，以相似度评估模型为依据，将模拟电磁环境与实战电磁环境进行比对分析，评估模拟电磁环境的逼真度，通过调整辐射源工作参数和工作状态直至达到实战化训练需求。 分析训练目标、要求和条件，以及参训部队装备、人员及技术能力等因素，明确训练需求;以实战需求为出发点，全面把握作战目标、作战使命及作战行动的要求和特点，掌握可能作战对手的作战思想和主要战法，搞清对手的兵力构成、主要武器装备战技性能及作战运用，为电磁环境构建及实战电磁环境分析提供支撑。 分析电磁环境的构建方法、约束条件和技术要求，建立电磁环境构建方案，确定模拟装备数量、作战样式、部署方法和部署位置等参数。 根据相似系统理论，量化分析模拟电磁环境与实战电磁环境之间的相似性，分析结果用于判定是否满足训练需求。 构建实体电磁环境，同时将实战化训练中电磁环境相关信息反馈给电磁环境设计阶段。 构设试验电磁环境是以战场电磁环境为前提，以被试装备的使命任务为牵引，以满足被试装备试验需求为目标，实现战场复杂电磁环境在的试验中的近似复现，达到科学检验装备在复杂电磁环境下的作战性能的目的。雷达对抗装备试
变电所电磁环境分析论文
变电所电磁环境分析论文 摘要：110kV变电所电磁污染的影响不容忽视，笔者经实测后，为降低变电所磁场强度，提出了合理建议。 关键词：电磁污染环保 1前言 顺德电力局属下有20多个110kV变电所，所内均使用计算机(微机，单板机)及相关设备，如微机型继电器、变电所自动化系统、办公自动化系统。在运行中发现：计算机屏幕经常出现闪烁、变色、画面变形。这些现象引起了运行人员注意和不安，局有关部门也非常重视。通过一段时间的观察，发现这种现象是有规律的：总是和负荷大小、设备投退有关。如投入电容器组，屏幕明显立刻出现闪烁、波纹等。初步分析是工频的电磁场干扰所致。 加强环境保护是一门重要课题，电磁污染作为环境污染的一种，其危害性应引起高度重视。变电所内电磁干扰究竟有多严重，对人和设备是否有危害，尚未有定论。局决定请”国家电力公司高压与绝缘重点实验室”进行有关测试，进行定性定量测量分析。因工作关系本人参与了测试工作，加深了对电磁污染的了解。 2测量与分析 本次测试选取我局桂洲、华容、龙山、西华、广教、和北等6个110kV变电所。在测试选点上是大范围、多方位的。力求全面、详尽了解电磁场分布，并对测量数据影响比较大的设备进行投切比较。虽然测试因各变电所建筑结构、设备布置、设备运行情况不一和受现场运行条件限制。在6个所测量结果来看，电磁场分布是很有规律的，覆盖全部不同等级的电磁环境。现以龙山所测试结果为例作一介绍。 本次测量是按国际GB/T17626.8－1998《电磁兼容、试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》中规定的技术要求与测量方法。测量高度离地面、高楼面约1m，距离测量对象1m内。 龙山所是四层户内式变电所，由于龙山变电所的运行状态适合补偿电容器组的切除和投入，我们对龙山变电所的电磁环境作了较为详细的测量；尤其是对位于四楼主控制室，在没有补偿电容器和由三组电容器和有四组电容器时，分别对
电磁波的传播
实验二电磁波的传播 实验目的： 1、掌握时变电磁场电磁波的传播特性； 2、熟悉入射波、反射波和合成波在不同时刻的波形特点； 3、理解电磁波的极化概念，熟悉三种极化形式的空间特点。 实验原理： 平面电磁波的极化是指电磁波传播时，空间某点电场强度矢量E随时间变化的规律。若 E的末端总在一条直线上周期性变化，称为线极化波；若E末端的轨迹是圆（或椭圆），称为圆（或椭圆）极化波。若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手（或左手）螺旋规则时，则称为右旋（或左旋）圆极化波。线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。 实验步骤： 1、电磁波的传播 （1）建立电磁波传播的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中电磁波随时间的传播规律 2、入射波、反射波和合成波 （1）建立入射波、反射波和合成波的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中三种波形在不同时刻的特点和
关系 3、电磁波的极化 （1）建立线极化、圆极化和椭圆极化的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中三种极化形式的空间特性 实验报告要求： （1）抓仿真程序结果图 （2）理论分析与讨论 1、电磁波的传播 clear all Array w=6*pi*10^9; z=0:0.001:0.12; c=3*10^8; k=w/c; n=5; rand('state',3) for t=0:pi/(w*4):(n*pi/(w*4)) d=t/(pi/(w*4)); x=cos(w*t-k*z); plot(z,x,'color',[rand,rand,rand]) hold on end
谈无线电波传播中受到空间环境的影响.docx
谈无线电波传播中受到空间环境的影响引言： 无线电波传播过程中尽管已经排除大量信息干扰，但空间环境中有许多因素对无线电波传播还是有影响的。其中，地球磁场和城外等离子体环境是最重要的因素，往往是不可预测的，有时会导致信息传输失真或不能正常工作。 一、无线电波传播的空间环境 （一）地球磁场。我们所说的地球磁场并不是独立存在的，他在外界的干扰下，探测出太阳风在运转，太阳风主要是将氢和氮电离产生的一种粒子流，他的特性主要是高温、高速和低密度，属于无线电波传播中的一种特性介质。此外，如果有地磁脉动的现象出现，则相关带分为左极化波和右极化波。这样的变化也会引起电离层的相应变化，其中电离层风暴就是一个典型的例子。因此，电磁波的传播受到地球磁场的严重影响。内磁场是指地球的基本磁场和地壳的感应磁场，外磁场是指地球附近电力系统形成的磁场。 （二）等离子体环境。我们在探寻等离子体环境中，发现他有三种不同类型的等离子体环境。第一类是电离层等离子体环境，目前，电离层的研究多采用抛物线模型和指数模型等简单的电离层模型。他在无线电波传播中影响非常大，在日常通信中受到很大的干扰，造成
通信质量不佳。电离层其实是一种传输介质，他的不均匀和时变影响着整个电磁波的传播。第二类，星际和太阳等离子体的环境：研究人员称之为“冻结磁场”的太阳风似乎将地球磁场吹离地球。尽管如此，在刚才提到的地球磁场还是会阻止“冻结磁场”的直行，在地球磁场的影响下，太阳风只能绕着地球磁场转动，不能直接跨越地球磁场，从而形成了保护磁场，并且有效的阻止了太阳风对无线电波的干扰。太阳风是太阳喷出的等离子体流，磁场强度由等离子体流和太阳之间的距离决定。第三，地球的磁气圈等离子体环境：磁气圈是近地空间与太阳风之间的过渡带，太阳风将能量传递到磁气圈，然后通过磁气圈的转换和输送，再结合电离层和热层，将其对近地环境的影响，进而对无线电波的传播，其影响程度由太阳风能决定。 二、无线电波传播特性 我们在无线电波传播中需要熟悉他的传播特性，我们一直在猜想让无线电波在真空中传播，这种传播称之为自由空间传播。不过在现实生活中真空传播还没有得到实现，因为在真空传播中能量不会被障碍物吸收，也不会被反射。 （一）扩散衰减。无线电波随距离的增加而逐渐衰减，扩散衰减就是在距离范围内产生的功率的速度会衰减，并且与实际传播距离的平方成反比。