微波電磁環境測試的實用方法

表3 《微波電磁環境測試記錄資料——測試基本情況記錄》

（2）測試準備和設備連接

用萬用表測量電源電壓，要求電壓為交流220±10V，若用柴油機發電要連接穩壓電源。如圖1所示，先不加低噪聲放大器連接各測試設備，天線高于測試點地面1.5米以上，相關儀表接地。

（3）保護性測試及系統校驗

保護性測試及系統校驗是為了保證測試儀表的安全。測試人員對新測試點的電磁環境較為陌生，所以必須先在頻譜儀的射頻輸入端加接30dB的衰減器，進行保守測試，然后再根據現場信號大小，選擇合適的衰減器或不加衰減器。

該測試過程如下：打開頻譜分析儀，設置測試的中心頻率和掃頻寬度，用最大保持方式測試；將喇叭天線俯仰角放在0°，分別采取水平和垂直兩種極化方式按順時針方向緩慢轉動進行掃描測試；分析測試結果，如有大信號則必須加合適的衰減器(包括頻譜分析儀的內部衰減)，否則可去掉衰減器(注意:為保護儀表，卸去衰減器前，務必將頻譜分析儀關閉)進行后續測試。

（4）大信號測試

為避免非線性失真，先不加低噪聲放大器。運行HP8593自動監測軟件，設置測試頻段的中心頻率、掃頻寬度和分辨率帶寬，設置頻譜分析儀為最大保持方式，將喇叭天線俯仰角放在0°，分別采取水平和垂直兩種極化方式按順時針方向緩慢轉動進行掃描測試，發現信號則停止轉動，調整掃頻寬度和分辨率帶寬至最佳(能夠分辨信號為止)，記錄信號電平、占用帶寬和方位以及信號特征(同時記錄保存瞬時頻譜圖和最大保持頻譜圖的時間)，可參考《微波頻段電磁環境測試記錄表》（見表4）。

表4 《微波頻段電磁環境測試記錄表》

（5）弱小信號環境測試

對一些信號強度較弱的測試點或在一些重要測試頻段，可通過加接低噪聲放大器來提高測試系統靈敏度。先將頻譜分析儀關閉，按圖1所示連接低噪聲放大器，然后打開頻譜分析儀，并按步驟(4)進行測試。此外，鑒于加接低噪聲放大器后測試系統變得更加靈敏，必要時需對接收測試信號進行真實性判定。本文提供兩個真假信號識別方法，方法一：對測試信號明顯高于背景噪聲（通常為30dB以上）的情況，若去掉低噪聲放大器，被測試信號消失，則判定其為假信號。方法二：在低噪聲放大器前端加接10dB衰減器，若原被測試信號幅值下降遠大于10dB，則判定為假信號。

（6）背景噪聲測試

背景噪聲測試可結合步驟(4)和步驟(5)進行。但鑒于測試結果的一致性和可比性要求，應統一背景噪聲測試的分辨率帶寬（RBW為30kHz）。對于背景噪聲的取值，應在要求頻段內無測試信號位置處讀取瞬時電平值，并記錄背景噪聲電平至《微波頻段電磁背景噪聲測試記錄表》（如表5所示）。

表5 《微波頻段電磁背景噪聲測試記錄表》

頻譜儀主要參數設置（僅供參考，測試時視具體情況可適當調整）：

頻段范圍：擬測頻段。

分辨帶寬：100kHz。

掃描寬度：依據擬測試頻段設定。

輸入衰減：10dB。

保持時間：30秒。

掃描時間：自動。

需要說明的是，以上是微波頻段電磁環境測試的通用方法，一個循環通常可完成一個頻段的測試，多個頻段的測試可以從第3至第6步重復進行。一個測試點測試完畢后，可將該點各頻段在不同時段測試的基本結論記入《微波電磁環境測試記錄資料——測試基本結論表》（如表6所示）。

表6 《微波電磁環境測試記錄資料——測試基本結論表》

5 測試要求

（1）測試時段要求

為了能反映各頻段通信信道的衰落特性，各項內容的測試時間參照國標和國際電聯（ITU）對無線電監測的有關規定，要求每個地域和頻段的測試有效時間應包括上午、下午和晚上等不同時段。

（2）將端口電壓換算為天線場強

測試現場采集的數據(背景噪聲和信號電平值)均為頻譜分析儀的端口電壓值U，單位為dBm，撰寫測試報告進行數據分析時需經過折算等效成天線口面的場強值E，單位為dBμV/m。

其具體方法如下：考慮天線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)、饋線和轉接頭的損耗d以及折算系數F(頻譜分析儀輸入阻抗為50Ω時，F=107dB)等因素，參照相應的天線技術指標，經過公式E=U+K-G+d+F的折算，可將頻譜分析儀的端口電壓值U(dBm)等效為天線口面的場強值E(dBμV/m)，并可依據GB 13616-92《微波接力站電磁環境保護要求》換算出功率通量密度。

（3）微波電磁環境測試設備清單（見表7）

表7 微波電磁環境測試設備清單

6 結束語

本文所述的五個方面是微波電磁環境測試工作的主要內容，測試人員既可據此在添加任務來源、測試計劃（包括測試地點、人員和時間）、測試目的、測試內容和設備清單等部分后形成“×××微波電磁環境測試方案”，也可在添加任務來源、測試目的、測試內容、基本情況、數據分析、基本結論和建議等部分后形成 “×××微波電磁環境測試報告”。筆者從實用角度出發提供的測試方法和記錄表格，僅供有關測試人員參考。在實際的電測工作中具體情況要具體分析，特殊情況應特殊處理，切勿生搬硬套。