ICS 07.040
CCS M 35
13
甲华人民共和国国家标准
GB/T 42557—2023
射电望远镜电磁环境保护技术规范
Technical specifications of electromagnetic environmental protection forradio telescopes
2023-05-23发布
2023-12-01实施
国家市场监督管理总局
发布国家标准化管理委员会
GB/T 42557—2023
目次
前言 ………………………………………………………………………………………………………………Ⅲ
1范围 ……………………………………………………………………………………………………………………1
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………………1
3 术语和定义、缩略语………………………………………………………………………………………………1
3.1 术语和定义 …………………………………………………………………………………………………1
3.2 缩略语 …………………………………………………………………………………………………2
4电磁环境保护技术要求 ………………………………………………………………………………………2
4.1保护门限 ……………………………………………………………………………………………………2
4.2 允许的数据损失 ………………………………………………………………………………………2
5 频谱共用方法 …………………………………………………………………………………………………2
6电磁环境保护测量条件 ……………………………………………………………………………………2
6.1测量环境 ……………………………………………………………………………………………………2
6.2测量设备 ………………………………………………………………………………………………2
7电磁环境保护测量方法 ………………………………………………………………………………………3
7.1 测量频率范围 ………………………………………………………………………………………………3
7.2 测量方法 ……………………………………………………………………………………………………3
7.3 测量报告 …………………………………………………………………………………………………4
附录 A(资料性)射电望远镜有害干扰保护门限计算方法 ………………………………………………5
附录B(资料性)射电望远镜频谱共用方法 ………………………………………………………………10
附录C(资料性)电磁环境测量系统灵敏度计算方法…………………………………………………11
参考文献 ……………………………………………………………………………………………………………13
GB/T 42557—2023
射电望远镜电磁环境保护技术规范
1 范围
本文件规定了射电望远镜电磁环境保护的要求，描述了射电天文地面观测台站电磁环境的测量方法。
本文件适用于射电天文地面观测台站的选址、建设、运行、维护时的电磁环境测量。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 6113.101 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-1部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备 测量设备
3 术语和定义、缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
无线电 radio
对无线电波使用的通称。
3.1.2
(频段的)划分 allocation(of a frequency)
将某个特定的频段列入频率划分表，规定该频段可在指定的条件下供一种或多种地面或空间无线电通信业务或射电天文业务使用。
3.1.3
射电天文 radio astronomy基于接收源于宇宙无线电波的天文学。
3.1.4
有害干扰 harmful interference
危害无线电导航或其他安全业务的正常运行，或严重地损害、阻碍或一再阻断按规定正常开展的无线电通信业务的干扰。
3.1.5
频谱共用 spectrum sharing两个或多个无线电业务使用同一频率范围无线电频谱的状态。
3.1.6
功率密度 power density在垂直于电磁波传播方向的横截面内每单位面积的发送功率。
3.1.7
功率谱密度 spectral power density单位带宽的功率密度(3.1.6)。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
RAS:射电天文业务(radio astronomy service)
RFI:射频干扰(radio frequency interference)VLBI:甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry)
4 电磁环境保护技术要求
4.1 保护门限
来自广播、电视、移动通信等无线电发射机的干扰值，以及来自工业、科学和医疗设备的辐射干扰值，落入射电望远镜口面的干扰信号峰值应低于给定的有害干扰门限。
对于单口径射电望远镜的连续谱和谱线观测模式，有害干扰门限功率值应为射电望远镜接收噪声功率的10%;对于阵列天线和干涉仪(如VLBI)观测模式，有害干扰门限功率值应为接收机噪声功率的1%。有害干扰门限值计算方法见附录A。
4.2 允许的数据损失
在RAS以主要业务划分的频段内，集总干扰导致的RAS累计数据损失不应超过5%,或任何一个干扰导致的RAS数据损失不应超过2%作为干扰评估门限。
5 频谱共用方法
射电天文地面观测台站可以采用频谱共用方法，以保障与RAS同频段或相邻频段无线电业务之间共存，建议但并不限于的频谱共用方法见附录B。
6 电磁环境保护测量条件
6.1 测量环境
6.1.1 测量气候
测量场地的温度、相对湿度、气压等应在当地年平均值的90%～110%范围内。如因特殊需求，需在特殊天气或极端天气(如雷雨等)下进行测量时，应在测量结果中注明。
6.1.2 测量场地
测量地点应选择空旷的测量场地，测量天线主瓣方向上50m范围内没有大型遮挡物。天线架设位置能代表场址周边地貌总体情况，避免选择测量场地最低处或最高处。如因特殊需要，需在测量场地中最低处或最高处等极端位置测量，应在测量结果中注明。
6.2 测量设备
测量设备应符合GB/T6113.101的规定，并能满足测量方案的要求。测量设备应经计量部门检定合格或校准，并在有效周期内。
测量天线满足下列条件：
a) 测量天线或天线组应完全覆盖测量频率范围；
b)对于1GHz频率以下电磁环境的测量，宜使用全向天线，可使用方向性天线对信噪比小于6dB的信号进行复测；对于1GHz频率以上的电磁环境测量，宜使用方向性天线；
c) 使用全向天线测量时，测量天线在水平面增益的变化应小于或等于6dB;使用方向性天线测量时，天线需要在水平面内360°扫描测量，每次测量方位角间隔应不超过天线的3 dB波束宽度。
对于在测量场地内的其他有源设备，应保持关机状态。测量系统灵敏度计算方法见附录C。
7 电磁环境保护测量方法
7.1 测量频率范围
根据射电望远镜观测频段确定电磁环境测量频率范围。测量频段范围应完全覆盖射电望远镜的观测频段。
7.2 测量方法
7.2.1 测量点选取
对拟建的射电天文地面台站，测量点宜选择在拟建设射电望远镜的位置。
对已建设的射电天文地面台站，在条件允许的情况下，测量点宜选择距离射电望远镜口面边缘100 m之内的最近位置。
7.2.2 测量配置
测量系统连接示意图如图1所示。
1
3
4
2
标引序号说明：
1—-测量天线；
2—-低噪声放大器；
3——测量接收机或频谱仪；
4——计算机。
图1 测量系统连接示意图
测量系统由测量天线、低噪声放大器及测量接收机或频谱仪和计算机构成，各部分由电缆连接，其中计算机用于控制接收机测量和数据处理。各测量设备接入稳定电源并正确接地。如测量地点附近存在广播、公共移动通信基站等相邻频段大功率台站，可在低噪声放大器前端加装滤波器。
减少冗余辅助测量设备。在测量实验室对测量系统及其辅助设备(如供电设备等)自身电磁辐射进行测量，或在电磁宁静环境中对测量系统进行自测，以避免影响电磁环境测量结果。
7.2.3 测量系统校准
测量前应对测量系统的噪声温度和增益进行校准，并将校准结果包含在测量结果的记录中。
7.2.4 测量步骤
7.2.4.1 天线架设
天线架设高度为2m,在测量天线垂直极化和水平极化两种方式下分别旋转360°进行测量。
7.2.4.2 采用全向天线测量
采用全向(无方向性)天线测量时，无须设置测量指向，应进行不少于8次测量。前后两次测量间隔时间应不少于2h,对同一频段的测量应至少覆盖忙时(工作日当地时间8点～18点)和闲时(忙时以外时间段)。
7.2.4.3 采用方向性天线测量
测量步骤如下。
a) 架设方向性天线，天线指向北方，设置测量设备。
b)确定测量方位，相邻测量方位角间隔不应超过天线3dB波束宽度；测量方位角，应包括最靠近测量地点人口中心的方向。
c) 每个测量方位的测量，应在水平极化和垂直极化两种方式下分别进行不少于2次测量。前后两次测量间隔时间应不少于2h,对同一频段的测量应至少覆盖忙时(工作日当地时间8点～18点)和闲时(忙时以外时间段)。根据当地情况选择测量时段，适当兼顾相关无线电业务忙时、非忙时的差异。
7.3 测量报告
测量结果以谱线显示，横坐标为频率，纵坐标为功率谱密度，绘制信号平均值、最大值和最大保持值曲线。每个测量结果对应一个天线极化方式和一个测量方位。
根据测量结果，绘制频段占用百分比条形图，并说明判据。测量报告应包含以下信息：
a) 测量系统的灵敏度；
b)天线、低噪声放大器、馈线及接收机或频谱分析仪等测量设备的型号、数量、校准等信息；
c) 测量场地的经纬度、海拔高度；
d) 测量时间与测量场地的温度、相对湿度、大气压、风向和风速、天气(晴、阴、雨、雪、雾等);
e) 测量结果及功率谱密度计算过程；
f) 测量步骤；
g) 如需增加测量次数，给出相应的说明，增加测量的结果与正常测量结果在报告中区分描述；
h) 测量人员签字；
i) 其他需要注明的信息。