脉冲雷达电磁辐射的选频场强仪测量方法

以 后 手 动 计 算 出 全 向 结 果 （见 图 4 ) 。然 而 ，对于三轴全 向 天 线 ，X 、Y 、Z 三 个 空 间 轴 是 顺 序 测 量 的 ，并 非 同 时 进 行 ，空 间 扫 描 需 要 120m s , 虽然对于大多数准静态场如 电信来说是可忽略的，但 对 于 照 射 时 间 仅 30m s 的雷达波 束 来 说 时 间 太 长 了 。而 单 轴 天 线 不 会 存 在 这 种 问 题 ，并且 在雷达频率范围内还能提供更好的测量灵敏度（见 图 5 ) 。
原 理 所 决 定 的 （见 图 6 ) 。而 使 用 “时域分析”模式则没
有 这些问题，可以快速地获得直接结果，每一次测量仅需
雷达天线转两到三次即可完成。
图 3 雷达脉冲图
图 6 理 想 雷 达 信 号 频 谱 P W =l/lM H z=l |xs
天 线 通 常 以 每 分 钟 12.5转的速度对空域进行扫描， 方向特性是一个窄波瓣。典型的目标驻留时间为30m s 。
脉 冲 雷 达 以 旋 转 扫 描 方 式 工 作 时 ，在一次旋转扫描 中 ，测试点位受到雷达脉冲照射的时间很短。因此 ，优先 选 择 单 轴 天 线 。通 过 天 线 支 架 将 天 线 固 定 ，转 动 轴 向 依 次 测 量 X 、Y 和 Z 轴 的 场 强 ，最 后 计 算 出 三 轴 的 各 向 同 性 结果。
提 供 雷 达 信 号 类 型 的 详 细 信 息 ，缺 点 是 必 须 使 用 修 正 因 子
进行计算才能获得结果，因此只能间接地确定峰值。此 外 ，
测 量 也 需 要 很 长 的 时 间 ，一 般 使 用 频 谱 分 析 模 式 单 独 测 量
某 一 轴 向 需 要 1 0 至 1 5 分 钟 ，这 是 由 频 谱 分 析 仪 的 工 作
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脉冲雷达电磁辐射的选频场强仪测量方法
文 丨 Narda安全测试方案有限公司北京代表处冯军张进
1 概述 雷 达 ，是 英 文 “R a d a r ”的 音 译 ，意 思 为 “无线电探
测和测距” ，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空 间 位 置 。雷 达 发 射 电 磁 波 对 目 标 进 行 照 射 并 接 收 其 回 波 ， 由此获得目标至电磁波发射点的距离、距 离 变 化 率 （径向 速 度 ）、方 位 、高度等信息。
依 据 H J 10 . 2 - 1 9 9 6 《辐射环境管理导则电磁辐射监 测 仪 器 和 方 法 》，测量其电磁辐射可采用选频式辐射测量 仪 如 N a r d a 公 司 的 S R M - 3006和宽带场强仪如N B M 550 ( 见 图 1 )。宽带场强仪具有测量范围宽、测量范围大、 操 作 简 便 的 特 点 ，但 无 法 进 行 频 谱 分 析 ，不 能 直 接 测 量 峰 值 ，同时需要进行测量示值误差的修正。而选频式测量仪 既 支 持 频 域 测 量 ，也 支 持 时 域 测 量 ，可 以 非 常 简 便 地 测 量 频 谱 、脉 冲 峰 值 以 及 R M S 值 。
三 轴 各 向 同 性 天 线 也 可 以 使 用 ，但测量操作须设 置 为 单轴测量，使用时需调整架设方向，三个轴向分别测量
图 4 三轴天线
图 5 单轴天线
此 外 ，在 测 量 时 ，应 尽 量 使 天 线 远 离 金 属 导 电 体 ，
测 量 人 员 也 需 要 与 天 线 保 持 数 米 的 距 离 ，以 保 证 不 影 响 测
量结果。
如 果 雷 达 频 率 未 知 ，首 先 进 行 频 率 扫 描 ，以确定雷
达 频 率 。该过程需要几分钟时间，因为测量天线偶尔才会
被雷达波束照射到。之 后 ，就 可 以 对 X 、Y 、Z 三个轴向
分别进行场强测量。
频 谱 分 析 是 测 量 电 磁 波 的 传 统 方 法 。其 优势是 能 够
雷 达 广 泛 应 用 于 军 事 和 社 会 经 济 领 域 。按 照 雷 达 信 号 形 式 ，可 分 为 ：脉 冲 雷 达 、连续波雷达和频率捷变雷达 等 。其 中 ，雷达脉冲电磁波具有较低的平均功率和极高的 峰值功率。
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2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ19.8
图 2 空中交通管制雷达
2 标准与法规
国 际 非 电 离 辐 射 防 护 委 员 会 （I C N I R P ) 于 1 9 9 8 年 发 布 了 “限 制 时变电场、磁场和电磁场暴露的导则”^ 导 则 定 义 了 与 频 率 相 关 的 场 强 暴 露 限 值 曲 线 ，一 是 适 用 于 职 业 安 全 ，二是适用于公众安全。职业安全的规定限值较高， 仅适用于已采取安全措施且经过技术培训的人员才能进入 的 受 控 区 域 ，如 雷 达 塔 站 平 台 等 。许 多 国 家 也 制 定 了 相 应 的标 准 ，通 常 采 用 I C N I R P 限 值 ，或者规定了更低的限值。
G B 8 7 0 2 - 2 0 1 4 《电磁环境控制限值》规定了电磁环 境 中 控 制 公 众 曝 露 的 电 磁 场 限 值 。对 于 脉 冲 电 磁 波 ，除了
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任 意 连 续 6 分 钟 内 均 方 根 值 （R M S ) 满足公众曝露控制 限 值 要求外，其功率密度瞬时峰值不应超过均方根值控制 限 值 的 1 0 0 0 倍 ，或场强的瞬时峰值不应超过公众曝露控 制 限 值 的 3 2 倍 。因 此 ，对于脉冲雷达电磁辐射监测，需 要测量其R M S 值及脉冲峰值。
3 选频仪测量脉冲雷达
以 空 中 交 通 管 制 雷 达 为 例 ，空中交通管制雷达是一 种 脉 冲 雷 达 ，而 不 是 连 续 波 雷 达 （见 图 2 ) 。典型的脉冲 宽 度 （P W ) 为 l p s , 脉 冲 重 复 频 率 （P R F ) 为 1k H z , 对 应 于 l m s 的周期（T )。占空比( D u t y C y c l e )为 1 : 1000 (见 图 3 ) 。