广域复杂地形环境下电大尺寸金属障碍物对无线通信影响的研究

本项目以我国日益密集的电力线路和铁塔对其附近的无线通信产生的无源干扰问题为背景，建立求解电大尺寸金属导体散射，并考虑粗糙面影响的电磁场模型，研究由于处在大尺度、复杂随机地形空间中的杆塔、架空线路等电大尺寸金属导体的散射，使原来存在于空间的电磁波幅值和相位发生变化后对无线通信质量的影响规律。本项目的特色在于在考虑大地电导率、大尺度随机有损粗糙面等复杂环境情况下，探索电流源的格林函数，并寻求适合于电力线路与铁塔这类垂直与水平金属体大尺度交叉布置模型的多导体传输线方法与快速多极子方法的合理融合，从而获得广域复杂地形环境下电大尺寸金属障碍物对电磁波散射的准确求解方法。通过考虑地形起伏的缩比试验模型和实际线路的间接测试对理论计算结果进行验证，为提出在考虑复杂环境影响情况下电力线路或铁塔与无线电台站之间的避让距离及合理有效的改善措施奠定基础。

本项目针对电力线路和铁塔对无线通信电磁波传播的影响问题，研究考虑复杂随机地形、大地电导率等情况下电大尺寸金属障碍物对无线通信的空间电磁波影响的计算方法。为确立电力线路与通信台站之间合理的避让距离及寻求改善措施奠定理论基础。本项目取得的研究成果集中在四个方面，即：无源干扰的矩量法计算方法、大尺度导体的快速多极子计算方法、三维面模型导体散射场的计算、缩比模型试验。具体的研究成果表现在：. (1) 针对以往对高压线路等电大尺寸金属障碍物的无源干扰影响缺乏有效计算模型的技术瓶颈，建立了基于矩量法(MOM)的高压线路对无线电台站无源干扰仿真模型, 并结合快速多极子技术并利用分析对象周期性分布的特点研究了快速计算的方法；.(2) 使用本项目研究所建立的高压线路对无线电台站无源干扰三维仿真模型，和无源干扰缩比模型试验结果，根据各类型无线电台站的具体工作方式、工作频段等条件，研究并确定了高压输电线路对各类型无线电台站无源干扰防护距离。.(3)在以上研究的基础上，提出了高压输电线路对短波无线电测向台和收信台、对空情报雷达站、航空无线电导航台、对海中远程无线电导航台、调幅广播收音台、电视差转台、转播台无线电台站的合理防护间距要求。并提出了实际情况难以满足防护间距时，电力部门和无线电台（站）两方面可以采取的防护和改造措施。