摘要:为了评估通信电台带内连续阻塞干扰环境适应性,本文将我国军现役某型超短波电台为研究对象,分析通信装备在多元连续波辐射效应下的预测模型建立情况,构建干扰效应试验平台,并进行实验验证。得出通信电台处于多源连续波辐照下,阻塞干扰情况是否出现与峰值场强敏感指数以及等效场强有关系,预测通信电台多源连续波辐照效应可依据多个敏感指数与1的大小来确定。
关键词:通信电台;多元辐射;阻塞干扰环境;预测模型
通信技术在各个行业的应用都较为普及。尤其是在军事科技领域,在军事对抗上更是离不开通信信息技术。针对目前通信技术的应用情况,更需要从加强对该技术的研究,提高通信技术的科技含量。此种形式下,通信信息化技术主要面临的问题是电磁干扰武器的研发和电磁兼容问题。在电磁环境愈加复杂的情况下,如何提高通信电台对多变复杂电磁环境的适应性,更好的发挥好通信电台的作用是目前该领域人员尤为关注的问题。
1推导预测模型
1.1推导峰值场强敏感预测模型
通信电台受到辐射场强峰值的影响,敏感性会很强,此時通信电台受到多个辐射源单独辐照,并形成临界干扰,该情况下会呈现电压Um,该电压属于临界干扰电压[1]。可获得以下关系式:x1E′1=Um;x2E′2=Um……xnE′n=Um。通信电台受到n个辐射源同时作用时,会出现临界干扰,此时临界干扰电压数值,不管是单独作用还是n个相互作用,都是一样的。S2=(E1/E′1)+(E2/E′2)+…+(En/E′n),通信电台出现临界干扰的情况是S2=1,大于1,等效干扰电压>Um,此时电台出现干扰情况;小于1,电台可正常工作。可见S2≥1通信电台出现干扰,S2<1,通信电台可实现正常通信。
1.2推导等效场强敏感预测模型
接收机得到电磁波信号后,可获取以下输入信号ui(t)=AiEicos(wit)+ASEScos(wSt),推导以上公式,最终可以得到以下公式,S1=(E1/E′1)2+(E2/E′2)2+ … +(En/E′n)2,其中,通信电台处理临界干扰状态的是当S1=1时;S1大于时,通信电台临界干扰值小于通信装备受到的干扰值,此时通信装备不能完成正常的通信功能;当S1小于1时,通信装备可以完成正常通信功能。由此可见S1≥1通信电台出现干扰,S2<1,通信电台可实现正常通信[2]。
2验证预测模型实验
2.1确定实验方案
要想验证以上预测模型,前提是构建多个干扰辐射源实验平台,在该平台上对进行辐照实验。实验过程中可计算出以上两个模型中有关数值,根据数值分析模型是否合适。本次实验选取的实验设计配置为双源干扰辐照实验设计配置。
该双源干扰辐照实验设计配置中,干扰电台为两台,输出的信号需要经过功率耦合器的加工,之后在进入功率放大器,最后信号被输入到辐照天线。该实验中辐照天线和受试电台之间的距离五米。建材受试区域场强的变化采用光线场强计,光线场强计与电脑相连,电台语言可在加工处理后与耳机相连。
本次实验中需要的通信台电为三台,型号为A1型超短波通信电台,通信电台起到受试电台和干扰信号发生源的作用。型号为EMR-200的场强检测器,型号为BBA9105辐射天线。辐射天线的工作频率在200MHz左右,14W为辐射天线可以承受的功率峰值。功率器型号NRVD。外加光纤线缆、双向耦合器、同轴线缆多条以及功率合成器等[3]。
2.2确定试验步骤
根据上述图示进行设置,连接好各个组建并将其安置在场地开阔的地方。所选信号源为广播信号。将与本次实验无关的设备的信号源进行屏蔽,以免产生干扰。确定无误后开始进行实验。
第一,电台频点为电台工作频率,微调受试电台,以听到清晰的广播信号为准。第二,将干扰信号发生源1打开,设定干扰频率值fi,随后将功率放大器输出功率不断增加,以监听受试电台听不到有用信息为准[4]。连接场强计读取场强数值。并逐个测量不同干扰频率值下的场强阈值。第三,将干扰信号发生源1打开,电台某个频点为干扰频率,并监听信号输出的清晰度。几率信号被干扰并能将信号内容听清此时的干扰场强E1。第四,发生源2打开,随后与步骤三一致,记录干扰场强E2。第五,参照步骤2频点重复3、4内容记录干扰场强数据[5]。
3实验结果分析
双源干扰辐照下场强阈值组合实验结果,如下分析;第一组实验参数为Δf1=15.1MHz,E1=9.12,E2=19.99,S1=0.62,S2=0.99;第二组实验参数为E′1=39.84V·m-1,E1=12.00,E2=20.12,S1=0.66,S2=1.06;第三组实验参数为Δf2=9.1MHz,E1=15.17,E2=18.15,S1=0.16,S2=1.05;第四组实验参数为E′2=26.38V·m-1,E1=18.14(6.13),E2=29.33(28.99),S1=0.55(0.60),S2=1.05(1.10);第五组实验参数为Δf1=13.1MHz,E1=6.13,E2=29.33,S1=1.26,S2=1.27;第五组实验参数为Δf1=13.1MHz,E1=10.00,E2=28.99,S1=1.27,S2=1.34;第六组实验参数为E′1=36.74V·m-1,E1=14.09,E2=27.84,S1=1.24,S2=1.41。
分析以上结果发现第一组实验数据与等效场强敏感预测模型是相适应的,但是该组实验数据与场强风致敏感模型是存在差异性。说明通信电台受频率组合干扰,产生了等效场强的敏感性,缺少对峰值场强的敏感性。第二组实验数据从整体上看与两种预测模型都是相适应的,即便是存在一组差异较大的数据,其原因是人为因素导致。说明该干扰频率下,通信电台对峰值场强和等效场强与存在较高敏感性。对比分析以上两组数据发现通信电台发生阻塞干扰的情况是其中一个预测模型出现干扰条件时[6]。因此实际工作中需要明确S1和S2两个敏感指标,在此基础下判断通信电台是否出现阻塞干扰。
4结论
实际工作中通信电台是否受到干扰阻塞,需要结合两个敏感指标,在将两个敏感指标全部计算出来的基础上,可以结合S1和S2数值判断通信电台是否受到阻塞干扰。当S1和S2均≥1时,通信电台出现干扰,此时对两个场强都非常敏感。两者均<1时,通信电台正常工作不会受到干扰。当是S1≥1,S2<1时等效场强是通信电台敏感指标。反之当S1<1,S2≥1时,峰值场强是通信电台敏感指标。以上就是笔者对通信电台连续波多源带内阻塞干扰规律的研究,加强该方面的研究可提高通信电台在复杂环境下的适应性,对增强电台抗干扰能力有重要作用。
参考文献
[1]杜海兵,于永利,杜宝舟.某通信电台带内连续阻塞干扰环境适应性评估研究[J].电波科学学报,2018,33(5):619-623.
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[6]王雅平,魏光辉,潘晓东,等.通信电台带外双频干扰预测模型与试验[J].电子学报,2019,47(4):826-831.