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高压输电线路对中波导航台无源干扰的研究

时间:2022-10-21 08:55:05 来源:网友投稿

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经过简化与处理,将金属塔杆等效为直塔,材料为金属材料;相线与地线均简化为理想的金属导线。查阅资料《国家电网公司输变电工程典型设计》,国家标准金属塔杆的高度定于60~80 m,本文建模时,采用70 m的金属塔杆方案;金属塔杆的间距为40 m,大地采用理想的导电平面,在仿真的网格划分中,将金属塔杆与大地连接处的网格划分要密一些。

3 仿真结果及分析

3.1 只有中波天线存在时的天线方向图

(1) 当仅仅存在一副116 m的中波发射天线时,地面为理想导电无限大平面,其建模情况如图1所示。

通过方向图可以发现,当两副天线共存时,天线的水平方向图在0°和180°方向上,发生了明显的畸变,说明两者存在着较大的影响,所以根据无线电管理的规律,两个导航台站要间隔足够的距离。所以在后面仿真时,仅仅考虑存在一副天线的情况。

3.2 单个高压输电塔杆与中波天线共存时天线方向图

当塔杆与中波天线相距[λ4]时,塔杆高度为70 m,天线高度为168 m,地面为理想导电的无限大平面,其建模仿真图如图7所示,其方向图仿真结果见图8,图9。

由仿真图可以发现,在0°,90°,180°,270°四个方向上,方向图凹陷比较严重,而在60°,150°,240°,300°四个方向上增益仍然非常大,几乎没有影响,而与[λ4]比较发现,虽然存在衰减,但是衰减不及[λ4]时大,所以加大防护距离仍然是导航台站消除影响的主要途径。

3.3 多个高压输电塔杆与中波天线共存时天线方向图

查询中国电网的规定,高压塔杆的间距为40~200 m,本文在建模时将塔杆距离定位40 m,塔杆距天线[λ4]时,仿真对方向图的影响,建模图像如图12所示。

对比仿真结果可知,当塔杆间距变大时,方向图变化并不明显,但是其凹陷部分没有像图14一样尖锐,说明增加间距对于减少无源干扰有一定的作用但不是非常明显,在实际中,此方法并不是最优解决方案。

4 结 语

本文首先介绍了FEKO软件进行电磁计算的理论基础——矩量法,并说明仿真实验时使用FEKO软件的原因,然后建立了中波导航天线与特高压天线塔杆实际仿真时的简化模型,最后利用模型导入FEKO软件,给出限定条件,将高压塔杆对中波天线的无源干扰的几种情景进行了仿真,观察了无源干扰的影响大小,为防护中波天线周边环境无源干扰影响提供了依据。

参考文献

[1] 涂奔,王英翔,郑柳刚,等.高压架空输电线路对短波监测站无源干扰的实证研究[J].中国无线电,2011(11):78⁃81.

[2] 汪丽萍.110 kV高压系统对广播台站发射天线的无源干扰研究[D].苏州:苏州大学,2010.

[3] 王冠.110 kV高压输电线路对中波调幅广播发射台站无源干扰研究[D].北京:北京交通大学,2009.

[4] 吕英华.计算电磁学的数值方法[M].北京:清华大学出版社,2006:1⁃5.

[5] 黄世金.强电系统对短波发射天线的影响研究[D].北京:北京邮电大学,2012.

[6] 万保权,邬雄,路遥,等.交流同塔双回特高压输电线路无线电干扰研究[J].高电压技术,2006,32(12):59⁃61.

[7] 唐波.特高压直流线路对邻近无线电子设施电磁干扰防护的关键问题[D].武汉:华中科技大学,2011.

[8] 全国无线电干扰标准化技术委员会,全国电磁兼容标准化技术委员会.电磁兼容标准实施指南(修订版)[M].北京:中国标准出版社,2010:573⁃581.

[9] 中国人民解放军无线电管理委员会.GB13613⁃92对海中远程无线电导航台站电磁环境要求[S].北京:国家技术监督局,1992.

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