微波電磁環(huán)境測(cè)試的實(shí)用方法

表3 《微波電磁環(huán)境測(cè)試記錄資料——測(cè)試基本情況記錄》

（2）測(cè)試準(zhǔn)備和設(shè)備連接

用萬(wàn)用表測(cè)量電源電壓，要求電壓為交流220±10V，若用柴油機(jī)發(fā)電要連接穩(wěn)壓電源。如圖1所示，先不加低噪聲放大器連接各測(cè)試設(shè)備，天線(xiàn)高于測(cè)試點(diǎn)地面1.5米以上，相關(guān)儀表接地。

（3）保護(hù)性測(cè)試及系統(tǒng)校驗(yàn)

保護(hù)性測(cè)試及系統(tǒng)校驗(yàn)是為了保證測(cè)試儀表的安全。測(cè)試人員對(duì)新測(cè)試點(diǎn)的電磁環(huán)境較為陌生，所以必須先在頻譜儀的射頻輸入端加接30dB的衰減器，進(jìn)行保守測(cè)試，然后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)大小，選擇合適的衰減器或不加衰減器。

該測(cè)試過(guò)程如下：打開(kāi)頻譜分析儀，設(shè)置測(cè)試的中心頻率和掃頻寬度，用最大保持方式測(cè)試；將喇叭天線(xiàn)俯仰角放在0°，分別采取水平和垂直兩種極化方式按順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掃描測(cè)試；分析測(cè)試結(jié)果，如有大信號(hào)則必須加合適的衰減器(包括頻譜分析儀的內(nèi)部衰減)，否則可去掉衰減器(注意:為保護(hù)儀表，卸去衰減器前，務(wù)必將頻譜分析儀關(guān)閉)進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。

（4）大信號(hào)測(cè)試

為避免非線(xiàn)性失真，先不加低噪聲放大器。運(yùn)行HP8593自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件，設(shè)置測(cè)試頻段的中心頻率、掃頻寬度和分辨率帶寬，設(shè)置頻譜分析儀為最大保持方式，將喇叭天線(xiàn)俯仰角放在0°，分別采取水平和垂直兩種極化方式按順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掃描測(cè)試，發(fā)現(xiàn)信號(hào)則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整掃頻寬度和分辨率帶寬至最佳(能夠分辨信號(hào)為止)，記錄信號(hào)電平、占用帶寬和方位以及信號(hào)特征(同時(shí)記錄保存瞬時(shí)頻譜圖和最大保持頻譜圖的時(shí)間)，可參考《微波頻段電磁環(huán)境測(cè)試記錄表》（見(jiàn)表4）。

表4 《微波頻段電磁環(huán)境測(cè)試記錄表》

（5）弱小信號(hào)環(huán)境測(cè)試

對(duì)一些信號(hào)強(qiáng)度較弱的測(cè)試點(diǎn)或在一些重要測(cè)試頻段，可通過(guò)加接低噪聲放大器來(lái)提高測(cè)試系統(tǒng)靈敏度。先將頻譜分析儀關(guān)閉，按圖1所示連接低噪聲放大器，然后打開(kāi)頻譜分析儀，并按步驟(4)進(jìn)行測(cè)試。此外，鑒于加接低噪聲放大器后測(cè)試系統(tǒng)變得更加靈敏，必要時(shí)需對(duì)接收測(cè)試信號(hào)進(jìn)行真實(shí)性判定。本文提供兩個(gè)真假信號(hào)識(shí)別方法，方法一：對(duì)測(cè)試信號(hào)明顯高于背景噪聲（通常為30dB以上）的情況，若去掉低噪聲放大器，被測(cè)試信號(hào)消失，則判定其為假信號(hào)。方法二：在低噪聲放大器前端加接10dB衰減器，若原被測(cè)試信號(hào)幅值下降遠(yuǎn)大于10dB，則判定為假信號(hào)。

（6）背景噪聲測(cè)試

背景噪聲測(cè)試可結(jié)合步驟(4)和步驟(5)進(jìn)行。但鑒于測(cè)試結(jié)果的一致性和可比性要求，應(yīng)統(tǒng)一背景噪聲測(cè)試的分辨率帶寬（RBW為30kHz）。對(duì)于背景噪聲的取值，應(yīng)在要求頻段內(nèi)無(wú)測(cè)試信號(hào)位置處讀取瞬時(shí)電平值，并記錄背景噪聲電平至《微波頻段電磁背景噪聲測(cè)試記錄表》（如表5所示）。

表5 《微波頻段電磁背景噪聲測(cè)試記錄表》

頻譜儀主要參數(shù)設(shè)置（僅供參考，測(cè)試時(shí)視具體情況可適當(dāng)調(diào)整）：

頻段范圍：擬測(cè)頻段。

分辨帶寬：100kHz。

掃描寬度：依據(jù)擬測(cè)試頻段設(shè)定。

輸入衰減：10dB。

保持時(shí)間：30秒。

掃描時(shí)間：自動(dòng)。

需要說(shuō)明的是，以上是微波頻段電磁環(huán)境測(cè)試的通用方法，一個(gè)循環(huán)通常可完成一個(gè)頻段的測(cè)試，多個(gè)頻段的測(cè)試可以從第3至第6步重復(fù)進(jìn)行。一個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試完畢后，可將該點(diǎn)各頻段在不同時(shí)段測(cè)試的基本結(jié)論記入《微波電磁環(huán)境測(cè)試記錄資料——測(cè)試基本結(jié)論表》（如表6所示）。

表6 《微波電磁環(huán)境測(cè)試記錄資料——測(cè)試基本結(jié)論表》

5 測(cè)試要求

（1）測(cè)試時(shí)段要求

為了能反映各頻段通信信道的衰落特性，各項(xiàng)內(nèi)容的測(cè)試時(shí)間參照國(guó)標(biāo)和國(guó)際電聯(lián)（ITU）對(duì)無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)的有關(guān)規(guī)定，要求每個(gè)地域和頻段的測(cè)試有效時(shí)間應(yīng)包括上午、下午和晚上等不同時(shí)段。

（2）將端口電壓換算為天線(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)(背景噪聲和信號(hào)電平值)均為頻譜分析儀的端口電壓值U，單位為dBm，撰寫(xiě)測(cè)試報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)需經(jīng)過(guò)折算等效成天線(xiàn)口面的場(chǎng)強(qiáng)值E，單位為dBμV/m。

其具體方法如下：考慮天線(xiàn)K因子和低噪聲放大器增益G(如未加低噪聲放大器，則不考慮)、饋線(xiàn)和轉(zhuǎn)接頭的損耗d以及折算系數(shù)F(頻譜分析儀輸入阻抗為50Ω時(shí)，F(xiàn)=107dB)等因素，參照相應(yīng)的天線(xiàn)技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)過(guò)公式E=U+K-G+d+F的折算，可將頻譜分析儀的端口電壓值U(dBm)等效為天線(xiàn)口面的場(chǎng)強(qiáng)值E(dBμV/m)，并可依據(jù)GB 13616-92《微波接力站電磁環(huán)境保護(hù)要求》換算出功率通量密度。

（3）微波電磁環(huán)境測(cè)試設(shè)備清單（見(jiàn)表7）

表7 微波電磁環(huán)境測(cè)試設(shè)備清單

6 結(jié)束語(yǔ)

本文所述的五個(gè)方面是微波電磁環(huán)境測(cè)試工作的主要內(nèi)容，測(cè)試人員既可據(jù)此在添加任務(wù)來(lái)源、測(cè)試計(jì)劃（包括測(cè)試地點(diǎn)、人員和時(shí)間）、測(cè)試目的、測(cè)試內(nèi)容和設(shè)備清單等部分后形成“×××微波電磁環(huán)境測(cè)試方案”，也可在添加任務(wù)來(lái)源、測(cè)試目的、測(cè)試內(nèi)容、基本情況、數(shù)據(jù)分析、基本結(jié)論和建議等部分后形成 “×××微波電磁環(huán)境測(cè)試報(bào)告”。筆者從實(shí)用角度出發(fā)提供的測(cè)試方法和記錄表格，僅供有關(guān)測(cè)試人員參考。在實(shí)際的電測(cè)工作中具體情況要具體分析，特殊情況應(yīng)特殊處理，切勿生搬硬套。