一种超短波传播气象Ｋ因子同高升降实时测量装置及方法与流程

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因子同高升降实时测量装置及方法。

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因子相关中值曲线图为特定区域、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。

技术实现要素：

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因子同高升降实时测量装置及方法，可较好解决现有k因子中值曲线图固有的非普适性、非实时性缺陷。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种超短波传播气象k因子同高升降实时测量方法，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，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：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；

步骤四：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；

步骤五：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))；

步骤六：输出显示单元用来显示干涉瓣识别处理单元、同高升降k因子处理单元的处理结果；

步骤七：更换需要测试的其它频率，重复上述步骤。

一种超短波无线电波传播气象k因子同高升降实时测量装置，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因子同高升降实时测量装置，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因子同高升降实时测量装置，所述k因子实时测量装置由干涉瓣识别处理单元、同高升降k因子处理单元及输出显示单元组成。

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因子同高升降实时测量装置及方法，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因子同高升降实时测量装置的组成框图；

图2是收发天线同高升降k因子实时测量装置的原理组成框图；

图3是收发天线同高升降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。

参见图1所示，一种超短波传播气象k因子同高升降实时测量装置，包括信号产生装置1、收发天线4的升降平台、k因子实时测量装置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及输出显示单元5.3组成，其原理组成框图参见图2所示。

实施事例：

一种超短波传播气象k因子收发天线同高升降实时测量装置及方法的算法流程，参见图3所示，其流程如下：

(1)将连接信号产生装置、同高升降k因子实时测量装置的发射天线与接收天线分别置于各自升降平台且拉开一定距离(单位，km)，两者之间可选择平整或中等起伏地形，发射天线与接收天线之间应保持视距无遮挡且处于传播亮区，以保证收发天线间的电波传播不受地球曲面的阻挡；

(2)在信号产生装置工作带宽中选择需要测试的无线电波传播气象k因子对应频点(单位，mhz)，每个频点重复测试不少于3次；

(3)在1m～40m范围内，发射天线与接收天线同时以相等高度升降，同高升降k因子实时测量装置中的干涉瓣识别处理单元统计产生干涉时场强最大值与最小值的相应情况，自动记录相邻干涉瓣最小间距情况，若没有产生，继续调整收发天线升降高度；

(4)同高升降k因子实时测量装置利用收发距离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)等输入参数，按k＝(dmin×d)÷(25480×(2×dmin×htr－300×d÷f))进行计算处理；

(5)更换其它需要测试的频点，重复(2)～(4)；

(6)统计并输出所有结果。

本发明中同高升降k因子实时测量装置提供的k因子模型处理方法，较好解决了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、电波传播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。

技术特征：

技术总结
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因子收发天线同高升降实时测量方法，在信号产生装置工作频段内，选择需要测试传播气象Ｋ因子对应的频点，收发天线以相同高度升降天线，使接收方的天线收到发射方辐射的CW连续波信号后，送入同高升降Ｋ因子实时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。本发明弥补了目前已有传播气象Ｋ因子中值曲线图非实时性、非普适性的缺陷，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，具有重要的实用价值和经济价值。

技术研发人员：汤云革;周长征;李凌云;刘万洪;李浩;许光飞;杨志飞;黎力;刘旭光;任哲;郎杰;谈冬兰
受保护的技术使用者：中国人民解放军63892部队
技术研发日：2017.07.31
技术公布日：2018.01.19