CN107659957A - 一种超短波传播气象k因子实时综合测量方法及装置 - Google Patents

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汤云革
李凌云
周长征
任哲
葛海龙
许光飞
黎力
杨志飞
刘旭光
吴晓朝
谈冬兰
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Abstract

本发明涉及无线电波传播测试技术领域，公开的一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法及装置，该方法采用的装置包括：信号产生装置、收发天线、Ｋ因子实时综合测量装置及附属器件；信号产生装置通过附属器件的可控衰减器、适配器、收发天线与接收端的适配器与Ｋ因子实时综合测量装置相连；本发明解决了收发天线以相同高度或以不同高度升降天线时无线电波传播信号的干涉瓣识别、Ｋ因子处理及显示方法，提高了Ｋ因子预测的科学性与可信度，为收发通信区域传输损耗预测提供实时结果，为研究不同地域的高原、平原传播差异性提供科学评估方法及手段，其操作简单，经济方便，在相关科研试验和装备生产实践中具有重要的实用价值和经济价值。

Description

一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法及装置
技术领域
本发明涉及无线电波传播测试技术领域，尤其涉及一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法及装置。
背景技术
无线电波传播气象K因子事关电波传播是否视距传播判断、传播损耗预测精度等，其大小随通信收发点的地理经纬度、海拔高度、温度、湿度、气压等诸因素变化而变化，具有一定的实时性。目前，国际上已有的无线电波传播气象K因子相关曲线图为特定区域、有限测试数据的处理结果，这样的结果至少有两个不利方面：一是区域受限，测试的中值曲线图仅是特定区域的测试结果，非普适性；二是中值曲线图的非实时性，即其为某一时段的均值，这样的结果只能用于电波传播视距传播判断、传播损耗的粗估预测，而不能达到实时预测，特别是对于天气剧烈变化时，其中值结果与真值将会存在较大差异，如按中值预测将致使传播预测处理结果可信度大大降低。
发明内容
为克服现有K因子中值曲线图的不足，本发明提供了一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法及装置，即采用收发天线同高升降、异高升降相结合的综合处理方法，更好地解决了现有K因子中值曲线图固有的非普适性、非实时性缺陷，由于两者相结合，大大提高了测量结果的客观性、准确性。
一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法，其步骤如下：
步骤一：将连接信号产生装置、K因子实时综合测量装置的发射天线与接收天线分别置于各自升降平台，接收天线与发射天线间距为待测区域的通信双方通信距离，两者之间可选择平整地或中等起伏地形，保持视距且处于传播亮区，以保证收发天线间的电波传播不受地球曲面的阻挡；
步骤二：在信号产生装置30MHz～3000MHz工作频段内，选择需要测试的无线电波传播气象K因子对应频点，收发分别采取同高、异高升降天线，由信号产生装置以CW(连续波)信号通过发射天线辐射出去；
步骤三：接收方的天线收到发方辐射的信号后的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线，接收方的天线收到发方辐射的信号后，送入K因子实时综合测量装置中干涉瓣识别处理单元、同高升降K因子处理单元及输出显示单元进行处理；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线(一端固定/另一端升降或收发天线以不同递进高度升降)，接收方的天线收到发方辐射的信号后，送入K因子实时测量装置中干涉瓣识别处理单元、异高升降K因子处理单元及输出显示单元进行处理。
步骤四：干涉瓣识别处理单元的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线：干涉瓣识别处理单元用来处理以相同高度升降天线时的干涉瓣识别及干涉瓣间距识别。干涉瓣识别表现为一系列接收信号反相、同相场强矢量合成形成的多个干涉瓣，干涉瓣间距识别表现为对一系列相邻干涉瓣之间的最小中心间距的识别并记录；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线：干涉瓣识别处理单元包用来处理以不同高度升降天线时的干涉瓣识别及首次最小干涉瓣识别，干涉瓣识别表现为一系列接收信号反相、同相场强矢量合成形成的多个干涉瓣；首次最小干涉瓣识别表现为对产生干涉瓣第一个最小点时自动识别并记录。
步骤五：K因子处理单元的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线：同高升降K因子处理单元用来处理收发天线同时以相等高度升降时K因子处理方法。输入参数：收发距离(单位，Km)、工作频率(单位，MHz)、相邻干涉瓣最小间距(单位，m)、产生相邻干涉瓣最小间距时收发天线同高升降高度(单位，m)等；K因子的处理方法：K＝(相邻干涉瓣最小间距×收发距离)÷(25480×(2×相邻干涉瓣最小间距×产生相邻干涉瓣最小间距时天线同高升降高度－300×收发距离÷工作频率))；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线：异高升降K因子处理单元用来处理收发天线不以相等高度升降时K因子处理方法；输入参数：收发距离(单位，km)、工作频率(单位，MHz)、产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度(单位，m)、接收天线升降高度(单位，m)、产生干涉瓣第一个最小点时反射点距发射端距离(单位，km)等；K因子处理方法：K＝(产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度×产生干涉瓣第一个最小点时反射点距发射端距离)÷(25480×(接收天线天线升降高度×产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度－300×收发距离÷工作频率))。
步骤六：K因子综合处理单元的处理方法：
(1)K因子综合处理单元对同高升降K因子处理单元、异高升降K因子处理单元的处理结果进行比较，若两者差值不超过0.01个dB,则测量值为两者的均值并输出显示结果；
(2)若两者差值超过0.01个dB，则重复步骤二～步骤六。
步骤七：更换需要测试的其它频率，重复上述步骤。
一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，包括：信号产生装置、收发天线升降平台、K因子实时综合测量装置及附属器件(可控衰减器、匹配器)组成。信号产生装置1通过可控衰减器2、第一适配器3与发射天线相连4，发射天线通过无线电波与相对接收天线4相连，接收天线通过第二适配器3与K因子实时综合测量装置5相连。所述K因子实时综合测量装置5由干涉瓣识别处理单元(5.1)、同高升降K因子处理单元(5.2)、异高升降K因子处理单元(5.3)及K因子综合处理单元(5.4)相连组成。
一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，所述信号产生装置工作频段为30MHz～3000MHz且能产生CW信号的装置。
一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，所述天线升降平台为非导电材质的升降平台，升降天线高度可调范围1m～40m。
一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，所述K因子实时综合测量装置由干涉瓣识别处理单元、同高升降K因子处理单元、异高升降K因处理单元及K因子综合处理单元组成。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下实施的优越性：
一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法及装置，可提供收发通信区域无线传播气象K因子的实时值，可弥补国际上现有无线电波传播气象K因子中值曲线图非普适性、非实时性的缺陷，为收发通信区域传播损耗预测提供实时结果，为研究不同地域，如高原、平原传播差异性提供科学评估方法及手段，此发明经济方便，易推广、易操作，在相关科研试验和装备生产实践中具有重要的实用价值和经济价值。
附图说明
图1是一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置的组成框图；
图2是K因子实时综合测量装置的原理组成框图；
图3是同高升降K因子处理单元模型算法流程图；
图4是异高升降K因子处理单元模型算法流程图；
图5是综合K因子处理单元模型算法流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图，对本发明做进一步的详细描述。
本发明提供了一种超短波无线电波传播气象K因子实时综合测量装置，参见图1所示。包括信号产生装置1、收发天线4的升降平台、K因子实时综合测量装置5及附属器件可控衰减器2、匹配器3组成。
所述信号产生装置1为工作频段在30～3000MHz内产生CW信号的无线电发射装置。
所述收发天线4的天线升降平台为非导电材质的升降平台，升降天线高度范围1m～40m。
所述K因子实时综合测量装置5由干涉瓣识别处理单元5.1、同高升降K因子处理单元5.2、异高升降K因子处理单元5.3及K因子综合处理单元5.4组成，其原理组成框图参见图2所示。
实施事例一：
一种超短波无线电波传播气象K因子实时综合测量方法及装置的算法流程，参见图3、4、5所示，其同高升降K因子处理单元、异高升降K因子处理单元、K因子综合处理单元分别具有各自算法流程。
1、同高升降K因子处理单元的模型算法预测流程，参见图3所示。
(1)将信号产生装置、K因子实时综合测量装置及相应天线分别置于各自升降平台，接收天线与发射天线之间应保持视距，间距为待测区域的距离，单位为km；
(2)工作频率在信号产生装置工作带宽高、中、低区域内选择，每个频点测试不少于3次；
(3)在1m～40m范围内，信号产生装置、K因子实时综合测量装置各自对应的天线同时以相等高度升降，K因子实时综合测量装置的干涉瓣识别处理单元统计产生干涉时最大值与最小值的相应情况，自动记录干涉瓣情况并绘图输出瓣距，若没有产生，继续调整收发天线高度；
(4)利用收发距离D(单位，km)、工作频率f(单位，MHz)、相邻干涉瓣最小间距dmin(单位，m)、产生相邻干涉瓣最小间距时收发天线同高升降高度htr(单位，m)、等效地球半径R0(单位，km)等输入参数；K因子的处理方法为：K＝(dmin×D)÷((4×R0)×(2×dmin×htr－300×D÷f))；
(5)更换频率，重复(2)～(4)；
(6)统计并输出所有结果。
2、异高升降K因子处理单元的模型算法预测流程，参见图4所示。
(1)将信号产生装置、K因子实时综合测量装置及相应天线分别置于各自升降平台，接收天线与发射天线应保持视距，间距为待测区域的距离，单位为km；
(2)工作频率在信号产生装置工作带宽高、中、低区域内选择，每个频率测试不少于3次；
(3)在1m～40m范围内，收端天线高度固定，发端天线以一定步进从最底端升高，K因子实时综合测量装置的干涉瓣识别处理单元统计产生干涉情况，并自动记录干涉瓣第一个最小值点并示警，此时测量并记录发端天线高度，若没有产生干涉最小值，继续调整发端天线高度；
(4)利用收发距离D(单位，km)、工作频率f(单位，MHz)、产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度h't min(单位，m)、产生干涉瓣第一个最小点时反射点距发射端距离df(单位，km)、等效地球半径R0(单位，km)，接收天线天线升降高度hr(单位，m)等输入参数；K因子处理方法为：K＝(h't min×df 2)÷((2×R0)×(2×hr×h't min－300×D÷f))；
(5)更换频率，重复(2)～(4)；
(6)统计并输出所有结果。
3、K因子综合处理单元的模型算法预测流程，参见图5所示。
1)若上述同高升降K因子处理单元、异高升降K因子处理单元的处理结果差的绝对值小于0.01，则K因子的值为两者的平均值并输出结果；
2)否则，重复上述过程。
本发明中同高升降K因子处理单元、异高升降处理单元、K因子综合处理单元提供的K因子模型算法的处理方法，解决了目前已有图表不能准确反映测试区域传播环境非实时、非普适K因子的缺陷，实时测量结果提高了视距传播判断、电波传输损耗预测科学性与可信度，可做到对相关此领域评估达到科学、可信评价的目的。

Claims (4)

1.一种超短波传播气象K因子实时综合测量方法，其特征在于：其步骤如下；
步骤一：将连接信号产生装置、K因子实时综合测量装置的发射天线与接收天线分别置于各自升降平台，接收天线与发射天线间距为待测区域的通信双方通信距离，两者之间可选择平整地或中等起伏地形，保持视距且处于传播亮区，以保证收发天线间的电波传播不受地球曲面的阻挡；
步骤二：在信号产生装置30MHz～3000MHz工作频段内，选择需要测试的无线电波传播气象K因子对应频点，收发分别采取同高、异高升降天线，由信号产生装置以CW的连续波信号通过发射天线辐射出去；
步骤三：接收方的天线收到发方辐射的信号后的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线，接收方的天线收到发方辐射的信号后，送入K因子实时综合测量装置中干涉瓣识别处理单元、同高升降K因子处理单元及输出显示单元进行处理；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线，一端固定/另一端升降或收发天线以不同递进高度升降，接收方的天线收到发方辐射的信号后，送入K因子实时测量装置中干涉瓣识别处理单元、异高升降K因子处理单元及输出显示单元进行处理；
步骤四：干涉瓣识别处理单元的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线：干涉瓣识别处理单元用来处理以相同高度升降天线时的干涉瓣识别及干涉瓣间距识别；干涉瓣识别表现为一系列接收信号反相、同相场强矢量合成形成的多个干涉瓣，干涉瓣间距识别表现为对一系列相邻干涉瓣之间的最小中心间距的识别并记录；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线：干涉瓣识别处理单元包用来处理以不同高度升降天线时的干涉瓣识别及首次最小干涉瓣识别，干涉瓣识别表现为一系列接收信号反相、同相场强矢量合成形成的多个干涉瓣；首次最小干涉瓣识别表现为对产生干涉瓣第一个最小点时自动识别并记录；
步骤五：K因子处理单元的处理方法：
(1)若是收发天线以相同高度升降天线：同高升降K因子处理单元用来处理收发天线同时以相等高度升降时K因子处理方法；输入参数：收发距离，单位Km；工作频率，单位MHz；相邻干涉瓣最小间距，单位m；产生相邻干涉瓣最小间距时收发天线同高升降高度，单位m；K因子的处理方法：K＝(相邻干涉瓣最小间距×收发距离)÷(25480×(2×相邻干涉瓣最小间距×产生相邻干涉瓣最小间距时天线同高升降高度－300×收发距离÷工作频率))；
(2)若是收发天线以不同高度升降天线：异高升降K因子处理单元用来处理收发天线不以相等高度升降时K因子处理方法；输入参数：收发距离，单位km；工作频率，单位MHz；产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度，单位m；接收天线升降高度，单位m；产生干涉瓣第一个最小点时反射点距发射端距离，单位km；K因子处理方法：K＝(产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度×产生干涉瓣第一个最小点时反射点距发射端距离)÷(25480×(接收天线天线升降高度×产生干涉瓣第一个最小点时发端天线升降高度－300×收发距离÷工作频率))；
步骤六：K因子综合处理单元的处理方法：
(1)K因子综合处理单元对同高升降K因子处理单元、异高升降K因子处理单元的处理结果进行比较，若两者差值不超过0.01个dB,则测量值为两者的均值并输出显示结果；
(2)若两者差值超过0.01个dB，则重复步骤二～步骤六；
步骤七：更换需要测试的其它频率，重复上述步骤。
2.一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，其特征在于：包括：信号产生装置(1)、收发天线(4)、K因子实时综合测量装置(5)及附属器件，附属器件由可控衰减器(2)、匹配器(3)组成；信号产生装置(1)通过可控衰减器(2)、第一适配器(3)与发射天线相连，发射天线通过无线电波与相对接收天线相连，接收天线通过第二适配器(3)与K因子实时综合测量装置(5)相连；所述收发天线(4)的天线升降平台为非导电材质的升降平台，升降天线高度范围1m～40m。
3.根据权利要求2所述的一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，其特征在于：所述信号产生装置(1)为产生30～3000MHz无线CW信号的发射装置。
4.根据权利要求2所述的一种超短波传播气象K因子实时综合测量装置，其特征在于：所述K因子实时综合测量装置(5)由干涉瓣识别处理单元(5.1)、同高升降K因子处理单元(5.2)、异高升降K因子处理单元(5.3)及K因子综合处理单元(5.4)相连组成。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103609044A (zh) * 2011-06-16 2014-02-26 株式会社日立制作所 电波传播环境测量装置、无线网络构筑系统以及电波传播环境测量方法
CN104767573A (zh) * 2015-03-24 2015-07-08 中国人民解放军63892部队 一种室外天线增益测试多径干涉识别的处理方法及装置
US20160353297A1 (en) * 2014-02-05 2016-12-01 Nec Corporation Monitoring device, radio communication system, failure prediction method and non-temporary computer-readable medium in which a program is stored
CN106850087A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 北京润科通用技术有限公司 一种开阔地环境的信道建模方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103609044A (zh) * 2011-06-16 2014-02-26 株式会社日立制作所 电波传播环境测量装置、无线网络构筑系统以及电波传播环境测量方法
US20160353297A1 (en) * 2014-02-05 2016-12-01 Nec Corporation Monitoring device, radio communication system, failure prediction method and non-temporary computer-readable medium in which a program is stored
CN104767573A (zh) * 2015-03-24 2015-07-08 中国人民解放军63892部队 一种室外天线增益测试多径干涉识别的处理方法及装置
CN106850087A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 北京润科通用技术有限公司 一种开阔地环境的信道建模方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
肖景明等: "《电波传播工程计算》", 30 June 1989 *
陈逢霖: "等效地球半径系数K的一种测量计算法", 《邮电设计技术》 *

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