ITU-R P.2001模型在FAST宁静区的适用性研究

为验证、研究ITU-R P.2001模型在FAST宁静区的适用性,首先系统分析了该模型所考虑的传播机理,给出了预测流程;其次,在FAST宁静区选择了多个公众移动基站,在周边开展外场测试并采集测试数据;最后,对比分析了实地测量值与模型预测值,结果表明预测结果与实测结果之间呈现较为相符的总体趋势,两者间的均方根误差为7.93 dB。上述研究结果可为FAST宁静区无线电设备电磁兼容分析、ITU-R P.2001预测模型区域化本地化研究及应用提供理论参考。

FAST运行前后所处电磁环境特性研究

为掌握500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters Aperture Spherical radio Telescope,FAST)运行前后周边的电磁环境特性变化,针对FAST主要观测频段的电磁信号进行了观测。基于观测结果,分析了FAST周边电磁环境信号的分布特性:在FAST调试期间,主要以87~108 MHz频段广播信号、117.975~137 MHz航空移动信号、806~960 MHz固定移动信号为主,其中900~1200 MHz频率占用度最高,达到1.8%。FAST运行后,在485~566 MHz、614~640 MHz频段新增广播信号,702~798 MHz频段新增了中国广电5G公众移动通信信号,806~960 MHz频段新增固定、移动信号。同时,受2G基站部署密度提升以及3G和4G信号的接入影响,1710~1930 MHz频率占用度显著提升,1200~2000 MHz频率占用度提升至6.78%。对比《500米口径球面射电望远镜(FAST)干扰保护要求》,信号谱功率通量密度未全部达到要求的阈值以下。上述观测与FAST调试运行同步进行,所测信号包括了FAST调试过程中测控、通信等信号,上述分析研究对改进FAST周边电磁环境和指导FAST运行具有重要的参考意义。

FAST所受PMT基站电磁干扰及用频防护方法综述

为确定500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)与其周边公众移动通信(Public Mobile Telecommunications,PMT)系统的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)特性,本文综合论述了FAST宁静区内中国移动、中国联通和中国电信三大运营商所属PMT基站对其产生的电磁干扰。首先,从射电天文业务的频谱划分谈起,论述了射电天文业务干扰源类型,引出了其运行保护标准,进而针对FAST详细说明了FAST宁静区的用频法规和保护要求;其次,分析了ITU-R建议电波传播预测与干扰分析方法,并通过实地测量验证了该方法的适用性,进一步针对性地分析了PMT基站的电磁辐射传播特性,综合评估了FAST宁静区内PMT基站的干扰情况:FAST宁静区域90.24%的PMT基站在一定程度上均会对FAST产生干扰,而在所选分析条件下,仅有43.14%的数据符合FAST保护要求;最后,针对PMT基站干扰信号的抑制和消除,分析了常用的射电天文射频干扰抑制方法,同时为保障FAST免受PMT基站干扰,从FAST和PMT基站的角度出发论述了可行的用频防护措施,并基于实施难度、经济成本、策略收益和通信质量4类指标建立了防护方法的评估体系,对所提防护方法进行了实例说明。上述研究成果可为保障FAST的安全观测提供技术基础。

基于抛物方程的无人机通信场景传播特性分析

为提高无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)毫米波通信场景传播特性的分析精度,基于抛物方程(parabolic equation,PE)理论建立了一种无人机通信场景传播特性分析方法,并针对都市和郊区两种典型无人机空地通信场景下的传播特性进行仿真。结果表明,提出的方法能够有效地反映地形地物变化对无人机空地通信信号传播产生的影响,对比ITU-R统计预测方法,两种场景下预测结果趋势均保持一致。该方法可实现毫米波无人机应用场景传播特性有效预测,对无人机毫米波通信系统设计、研制、测试等环节提供支撑。

ITU-R P.2001方法在中国典型区域的适用性分析

针对对流层无线通信系统的论证设计,文中引入ITU-R P.2001方法,分析了建议书中采用的具体传输机制,给出了详细的预测流程。为验证ITU-R P.2001方法在中国区域的适用性,采集了典型区域的传播特性测试数据,基于测试参数利用该方法进行了仿真,与实测数据进行了对比,其中北京周边平原地区预测均方根误差为7.94 dB。上述研究结果表明:预测结果与实测结果整体趋势保持着较好的一致性,针对中国典型环境,ITU-R P.2001方法表现出较好的适用性。