电磁环境测试基础知识

电磁环境测试基础知识讲座欢迎新同志！电磁环境测试的重要性•电磁环境测试是电磁频谱管理的一项基础性工作，它广泛应用于无线电台站选址、频率指配、无线电管制和电磁环境评估等电磁频谱管理的各个环节，合理有效的电磁环境测试可以保证各种无线业务正常有序的进行和发展。•通过电磁环境测试为设台单位提供真实可靠的信道占用度、频段利用率及各频段各业务段背景状况等具有结论性的报告。•通过电磁环境测试为无线电管理部门指配频率、规划频率、频率协调等业务工作提供技术支持。电磁环境测试如何选点至关重要•一定要考虑测试点的地形、地貌、周围建筑物和传播介质（周围传播介质不一样的地区会产生折射）等综合因素，短波电磁环境测试还要考虑地质构造情况（如有无铜矿、铁矿等金属矿），尽量选取位置高、地貌平坦、无高大建筑物、远离大面积水面或者林带的位置。•应尽量避开附近有大功率发射（广播、雷达）、电气化铁路、繁华公路（汽车火花及车体反射）、工业辐射、变电站及高压输电线路、大面积金属网等直接影响测试效果的区域。电磁环境测试基础知识电磁环境测试的几个要素：•1、测试系统：天线、馈线（电缆）、频谱分析仪（测试接收机）及低噪声放大器（视需要来加）。•2、参数设置：频率、扫描带宽和参考电平。•3、影响频谱波形的参数设置：RBW（射频分辨率）、VBW（视频分辨率）、频谱分析仪（测试接收机）的带宽和步进。•4、其它一些参数的设置：扫描速度、每格dB值等等。电磁环境测试系统构成测量仪表•频谱分析仪和测试接收机：频谱分析仪是通过扫频信号源实现扫频测量的，通常利用斜波或锯齿波信号控制扫频信号源，在预设的频率跨度内扫描，获得期望的混频输出信号，显示的波形称为频谱。测试接收机是以点频法为基础，应用本振调谐的原理测试相应频点的电平值，接收机的扫描模式应当是以步进点频调谐的方式得到的。相比之下频谱分析仪功能更全，而测试接收机灵敏度更高。•最常用的频谱分析仪是扫描调谐式频谱分析仪，是以一定带宽（RBW)的滤波器按连续扫描方式将所测带宽扫完，多用于频段电磁环境测试。•测试接收机是设置一定带宽（可选择范围很小）按信道（频道）进行单信道测试、多信道测试（可连续也可离散），多用于信道测试。频谱分析仪•频谱分析仪：是在频域里显示输入信号的频谱特征。•频谱分析仪的三个主要参数：频率（FREQ）、带宽（SPAN)和参考电平（LEVEL）。影响频谱波形特征的主要是RBW（射频滤波器带宽），RBW设置的不同对真实反映信号的波形是非常重要的，同时RBW设置的不同还对频谱的本地噪声有很大的影响（见附图1）；还有VBW(视频滤波器带宽）决定频谱曲线的平滑度（见附图2），一般RBW要大于或等于VBW。频谱分析仪对测宽带频谱是非常常用的，设置RBW（能设置的范围很宽从Hz到MHz任意选）就很关键。测试接收机•测试接收机：主要是测试信道（频道）的电磁环境，一般是测窄带信道的（一般在1kHz---250kHz内分为几档）。•测试时量程一定要与所测带宽基本一致；•它可以用离散的方式测多个信道；•也可以用连续的方式测多个信道（步进不要大于测试带宽否则会漏掉很多信号），但此时看到的频谱图会是不准确的，会比实际的频谱要宽（见附图3、4），这也是利用测试接收机做频段测量时要注意的。用三种不同的RBW测试同一个信号（图1）不同的VBW显示同一个信号（图2）不同的参考电平dbm/每格频谱分析（图3）•同一个信号(118.5MHz)分辨率带宽为1KHz时的波形频谱分析（图4）•同一个信号(118.5MHz)分辨率带宽为10KHz时的波形新建台站电磁环境测试•新建台站电磁环境主要测试拟使用频道或频段是否在保护场强内；•测试落入接收机工作频段内的空间无线电干扰信号对有用信号产生干扰的程度；•根据《电磁环境保护要求》国家标准，分析、计算预选站址是否符合技术要求，避免因预选站址电磁环境不兼容而造成经济和其它各方面的损失；•测试结果作为建设单位上报站址和无线电管理委员会审批台站的技术依据。新建机场电磁环境背景测试•机场电磁环境测试（主要分析机场区域电磁环境背景）•1、塔台、地面滑行、航空数据链、进近和800MHz集群；•2、108-118MHz航空导航；•3、一次和二次雷达；•4、其它在机场区域所有存在接收的频段；•5、还要看一下民航频段外有无大功率的信号存在（要知道大功率发射台距机场的距离）。测试数据计算•1、因为用不同RBW所测的背景噪声是不一样的，不管用什么RBW测试最后都要折算出噪声实际带宽上的背景；•2、测试频谱图一般都是测试设备端口读出的数据，要折算到天线口面（空中）上，就要加上天线增益、放大器增益，减去馈线和转接头的插入损耗；•3、测试时间、地点和高度：要求在接近实际接收条件的地方测试并且注意测试数据的时效性。10100kHz10log10dB10kHz频谱分析仪使用时的注意事项•1、对频谱（干扰信号）多是采用宽带发现、窄带分析；•2、宽频带测试时利用窄带扫描测试看有无干扰，再折算到实际带宽看背景噪声曲线；•3、带宽(BW)、分辨率带宽(RBW)与扫描速度的关系：频带宽、扫描速度快会使测试结果不准，分辨率带宽越高（RBW小）扫描速度就越慢。电磁环境测试中需要考虑的多方面统筹•在实际电磁环境测试中需注意，不同业务所使用的频率带宽、调制方式有所不同，所以测量时测试设备的带宽、分辨率、解调方式、扫描步进设置也要根据实际情况有所不同。•对连续信号和离散信号的测试方法及单基站和多基站发射的开场测量也是有有很大差别的。•在使用场强仪、测量接收机、监测接收机、频谱分析仪等不同接收设备时，要注意各种设备的性能特点和工作原理的差异，更合理地设置仪表的测量参数从而达到测试结果能更真实地反映被测信号特征的目的。电磁环境测试基础知识讲座谢谢大家！