《海洋动力环境观测高频地波雷达发射技术要求》（报批稿）.docx

ICS 07.060CCS N 92HY中 华 人 民 共 和 国 海 洋 行 业 标 准HY/TXXXXXXXXX海洋动力环境观测高频地波雷达发射技术要求Technical requirements for high frequency ground wave radar emissions of marine dynamic environment observation(点击此处添加与国际标准一致性程度的标识)（报批稿）XXXX-XX-XX 发布XXXX-XX-XX 实施HY/TXXXXXXXXX目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 发射参数要求 24.1 工作频率 24.2 雷达体制 34.3 发射功率 34.4 扫频方式 34.5 杂散发射功率 34.6 发射信号信噪比 34.7 谐波抑制 44.8 频率容限 44.9 脉冲参数 55 基本功能要求 55.1 安全保护 55.2 信号同频组网 56 检验条件 56.1 电源条件 56.2 环境条件 56.3 检验场地条件 56.4 接地要求 66.5 被测设备的要求 66.6 检验仪器的要求 67 检验项目 67.1 发射参数 67.2 基本功能 68 检验方法 68.1 工作频率 68.2 雷达体制 78.3 发射功率 78.4 扫频方式 88.5 杂散发射功率 88.6 发射信号信噪比 88.7 谐波抑制 98.8 频率容限 98.9 脉冲参数 98.10 安全保护 108.11 信号同频组网 109 检验记录 11附录 A（资料性）检验原始记录表12参考文献 13IHY/TXXXXXXXXX前 言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国海洋标准化技术委员会（SAC/TC 283）归口。本文件起草单位：湖北中南鹏力海洋探测系统工程有限公司、国家海洋技术中心、国家海洋标准计 量中心、武汉大学、国家海洋局珠海海洋环境监测中心站、国家海洋局北海预报中心、国家海洋局汕尾 海洋环境监测中心站、国家海洋局东海预报中心。本文件主要起草人：陈智会、余亮、张东亮、杨凡、许莉莉、王恒林、吴雄斌、李杰、包健成、李 燕、张兰、罗荣真、岳显昌、陈章友、贾伟广、周辉云。IIHY/TXXXXXXXXX海洋动力环境观测高频地波雷达发射技术要求1 范围本文件规定了海洋动力环境观测高频地波雷达的发射参数、功能等要求，给出了检验条件、检验项 目和检验方法。本文件适用于海洋动力环境观测高频地波雷达发射技术相关参数和技术指标的设计、检验。 注：在不引起混淆的情况下，本文件中的“海洋动力环境观测高频地波雷达 ”简称“高频地波雷达 ”。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 3784-2009 电工术语 雷达3 术语和定义GB/T 3784-2009 界定的以及下列术语定义适用于本文件。3.1高频地波雷达 high frequency ground wave radar利用海洋表面对高频电磁波的一阶和二阶散射机制，从雷达回波中提取海面流场、浪场、风场等观 测要素信息，实现对大范围、远距离海洋动力环境要素观测的雷达。3.2扫频带宽 sweep bandwidth雷达扫频的起始频率与终止频率之间的频率差的绝对值。注：雷达扫频分为上扫频和下扫频两种方式。3.3发射功率 emission power雷达工作时发射机实际馈入到发射天线的射频信号功率。3.4发射信号信噪比 signal to noise ratio雷达发射机输出端信号的电压有效值与发射机输出端噪声的电压有效值的比值。3.5杂散发射 spurious emission必要带宽之外的一个或多个频率的发射。注：杂散发射包含谐波发射、寄生发射、互调产物及变频产物，其发射电平可以降低而不致影响相应信息的传递。 不包括带外发射。3.61HY/TXXXXXXXXX带外发射 out of band emission由于调制过程而产生的，超过必要带宽的一个或多个频率的发射。注：不包括杂散发射。3.7频率容限 frequency tolerance发射的特征频率偏离指配频率的最大容许偏差。3.8电压驻波比 voltage standing wave ratio发射机的驻波波腹电压与波节电压幅度之比。3.9射频脉冲宽度 radio frequency pulse width发射机的射频信号脉冲输出达到最大值后所持续的时间。3.10脉冲上升时间 pulse rise time脉冲瞬时值最初到达规定下限和规定上限的两瞬时之间的间隔。3.11脉冲下降时间 pulse fall time脉冲瞬时值最初到达规定上限和规定下限的两瞬时之间的间隔。3.12信号同频组网 signal co frequency networking在同步控制模块的驱动和统一的时钟信号参考下，多部雷达在相同的工作参数时，可以接收自身发 射电磁波到海面而形成的海洋回波信号，同时也可以接收其他以相同工作参数参与组网的雷达将电磁波 发射到海面而形成的回波信号。注：工作参数包括指配频率、扫频周期、扫频带宽、扫频方式、扫频速率等。4 发射参数要求4.1 工作频率高频地波雷达使用频率范围涉及3MHz50MHz，一般情况下，按照频率划分3MHz7.5MHz为远程雷 达，其观测距离大于200km；7.5MHz15MHz为中程雷达，其观测距离为120km200km； 15MHz50MHz 为近程雷达，其观测距离为3km120km。高频地波雷达设备应进行型号核准，建立台站时，所使用的频率应审批和备案，一般情况下，使用 的工作频率见中华人民共和国无线电频率划分规定中CHN30条的要求，具体见表1。表 1 高频地波雷达工作频率要求序号量程类型工作频段MHzCHN30划分频率MHz工作带宽 kHz观测距离（D） km距离分辨率（d） km1远程37.54.4384.4885.2505.27550>2003122HY/TXXXXXXXXX表 1 高频地波雷达工作频率要求(续)序号量程类型工作频段MHzCHN30划分频率MHz工作带宽 kHz观测距离（D） km距离分辨率（d） km2中程7.5159.3059.35513.45013.55050120200363近程152016.10016.20010050120134近程203024.45024.60026.20026.35015030500.525近程305039.50040.0005003300.10.54.2 雷达体制主要分为以下两种：线性调频中断连续波（FMICW）体制；线性调频连续波（FMCW）体制。4.3 发射功率观测海流、海浪、海风功能的高频地波雷达的发射功率，其等效全向辐射功率（e.i.r.p）应不大 于25dBW。4.4 扫频方式主要分为以下方式：上扫频；下扫频。4.5 杂散发射功率杂散发射功率要求见表2。表 2 杂散发射功率要求序号频率范围分析带宽（RBW） kHz显示带宽（VBW） kHz杂散发射功率最大值dBm19kHz150kHz13-302150kHz30MHz1030-30330MHz1GHz100300-304.6 信噪比发射信号信噪比（SNR）应不小于70dB。主要有以下两种测量方式。采用读取测量方式见图1。3HY/TXXXXXXXXX图 1 发射信号信噪比读取测量方式采用电压测量方式，按公式（1）计算。N = 20 log（1）式中：N信噪比，单位为分贝（dB）；um 发射机输出端信号的电压有效值，单位为伏特（V）；un 发射机输出端噪声的电压有效值，单位为伏特（V）。4.7 谐波抑制谐波抑制应不小于60dBc。采用读取测量方式，见图2。图 2 发射信号谐波抑制读取测量方式4.8 频率容限4HY/TXXXXXXXXX频率容限应不大于10×10-6 。按公式（2）计算。K = × 100%（2）式中：K频率容限；f1 发射的特征频率，单位为赫兹（Hz）；f0 指配频率，单位为赫兹（Hz）。4.9 脉冲参数脉冲参数应符合以下要求：FMICW体制工作的高频地波雷达，其发射脉冲宽度要求见表3；FMCW体制工作的高频地波雷达，无脉冲参数要求。表 3 发射脉冲宽度要求序号量程类型工作频段 MHzCHN30划分频率 MHz脉冲上升时间/下降时间 s发射脉冲宽度 ms最大占空比1远程37.54.4384.488 5.2505.275102.550%2中程7.5159.3059.355 13.45013.550101.850%3近程152016.10016.20051.450%4近程203024.45024.600 26.20026.35050.850%5近程305039.50040.00050.450%5 基本功能要求5.1 安全保护发射机在电压驻波比超过3、输出功率过激励超过25dBw（316.22W）等异常情况下应具有自保护能 力，能够自动停止发射。5.2 信号同频组网多部雷达在同步控制模块的驱动和统一的时钟信号参考下，在相同的工作参数（指配频率、扫频周 期、扫频带宽、扫频方式、扫频速率等）、在信号可探测接收范围内，应具备同频组网能力。6 检验条件6.1 电源条件交流电源、直流电源应符合被测设备和仪器、仪表说明书的要求。6.2 环境条件环境条件应符合以下要求：