高压输电线路对中波导航台无源干扰的研究

材料对电磁波传播主要起阻挡作用，而特高压输电线路塔杆采用的是镂空结构，阻挡作用极小，可以忽略不计。需要考虑的是导体部分对于电磁波的影响，查询国家电网所颁布的国家标准，特高压输电线路的导体部分分为三个部分：塔杆、相线和地线。而对中波发射天线的无源干扰大小的主要因素包括：塔身、塔高、档距（特高压输电线路相邻塔杆间的距离）、特高压线路的走向、防护间距（特高压输电线路与短波发射天线的水平距离）、相线和地线等[5]。

经过简化与处理，将金属塔杆等效为直塔，材料为金属材料；相线与地线均简化为理想的金属导线。查阅资料《国家电网公司输变电工程典型设计》，国家标准金属塔杆的高度定于60～80 m，本文建模时，采用70 m的金属塔杆方案；金属塔杆的间距为40 m，大地采用理想的导电平面，在仿真的网格划分中，将金属塔杆与大地连接处的网格划分要密一些。

3 仿真结果及分析

3.1 只有中波天线存在时的天线方向图

（1） 当仅仅存在一副116 m的中波发射天线时，地面为理想导电无限大平面，其建模情况如图1所示。

通过方向图可以发现，当两副天线共存时，天线的水平方向图在0°和180°方向上，发生了明显的畸变，说明两者存在着较大的影响，所以根据无线电管理的规律，两个导航台站要间隔足够的距离。所以在后面仿真时，仅仅考虑存在一副天线的情况。

3.2 单个高压输电塔杆与中波天线共存时天线方向图

当塔杆与中波天线相距[λ4]时，塔杆高度为70 m，天线高度为168 m，地面为理想导电的无限大平面，其建模仿真图如图7所示，其方向图仿真结果见图8，图9。

由仿真图可以发现，在0°，90°，180°，270°四个方向上，方向图凹陷比较严重，而在60°，150°，240°，300°四个方向上增益仍然非常大，几乎没有影响，而与[λ4]比较发现，虽然存在衰减，但是衰减不及[λ4]时大，所以加大防护距离仍然是导航台站消除影响的主要途径。

3.3 多个高压输电塔杆与中波天线共存时天线方向图

查询中国电网的规定，高压塔杆的间距为40～200 m，本文在建模时将塔杆距离定位40 m，塔杆距天线[λ4]时，仿真对方向图的影响，建模图像如图12所示。

对比仿真结果可知，当塔杆间距变大时，方向图变化并不明显，但是其凹陷部分没有像图14一样尖锐，说明增加间距对于减少无源干扰有一定的作用但不是非常明显，在实际中，此方法并不是最优解决方案。

4 结 语

本文首先介绍了FEKO软件进行电磁计算的理论基础——矩量法，并说明仿真实验时使用FEKO软件的原因，然后建立了中波导航天线与特高压天线塔杆实际仿真时的简化模型，最后利用模型导入FEKO软件，给出限定条件，将高压塔杆对中波天线的无源干扰的几种情景进行了仿真，观察了无源干扰的影响大小，为防护中波天线周边环境无源干扰影响提供了依据。

参考文献

[1] 涂奔，王英翔，郑柳刚，等.高压架空输电线路对短波监测站无源干扰的实证研究[J].中国无线电，2011（11）：78⁃81.

[2] 汪丽萍.110 kV高压系统对广播台站发射天线的无源干扰研究[D].苏州：苏州大学，2010.

[3] 王冠.110 kV高压输电线路对中波调幅广播发射台站无源干扰研究[D].北京：北京交通大学，2009.

[4] 吕英华.计算电磁学的数值方法[M].北京：清华大学出版社，2006：1⁃5.

[5] 黄世金.强电系统对短波发射天线的影响研究[D].北京：北京邮电大学，2012.

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[7] 唐波.特高压直流线路对邻近无线电子设施电磁干扰防护的关键问题[D].武汉：华中科技大学，2011.

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