无线电发射设备开路测试技术研究

无线电发射设备开路测试技术研究

刘恩琴王晓艳

（陕西省榆林市横山文广电视局，719100）

摘要：随着时代的发展变化，如今在管理无线电设备中，大多数设备已经应用了无线电发射设备。因为无线电发射设备的应用，不仅给无线电传导的复杂性，而且也增加测试困难，最终给用户带来不好的体验。基于此，为了更好的对无线电发射设备进行在线检测，文章主要基于开路测试技术背景下开展，以某地区实际数据为例，将开路测试技术的优缺点展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词：射线跟踪；空间衰减

引言：

在进行无线电发射设备管理过程中，主要包括事前与事中两部分内容。所谓的事前管理，简单来说，就是从国家型号核准制度出发，对没有上市的设备展开全面的指标检测；而事中就是对当下已经上市正在投入使用中的无线电设备进行在线检测。无线电台检测作为无线电发射设备管理的重要部分，从当前情况来看，实施在线设备的检测方式主要有传导测试以及辐射测试两种方式。其中，传导测试方式就是对目前已经发射的设备射频链路展开有效的链接，当然这种测试方式下，一定会对设备的运行情况产生些许影响。尤其是一些大功率的发射设备，这些设备需要特殊的冷却设备或者是衰减器配合使用，一定程度上来说，给测试过程带来了诸多不便。而文章就是基于辐射开路方式下，促使大功率设备在正常运行情况下的无线电指标，通过实际测试数据情况展开分析，促使辐射测试过程中具备可靠性的因素。

一、测试理论依据

基于开路方式下，促使发射设备的功率指标过程，实质上就是将电磁波空间衰减的损耗值进行实际数据计算，最终校正测试实验的计算结果是否正确。一般情况下来说，借助接收设备的作用，可以测试出实际发射机的发射功率，公式为Pt=PR-GT-GR+LR+LT+Lspace。在该公式中，其中PR为接收仪表值；GR为接收天线增益；GT为发射天线增益；LR为接收线缆损耗；LT为发射线缆损耗；Lspace为空间路径损耗。而实际仪表的测量值PR，在实际情况下是可以查询到天线增益和线缆衰减数值的，相关人员在发射机发射机率计算过程中，只需要得到空间路径损耗就可以求出。不过，在此需要特别注意的是，因为外界环境的影响，容易导致自由空间下，电磁波受到干扰，为了有效解决该种问题，接下来的文章，我们应用射线跟踪理论，促使传播模型得到简化，从而准确得出计算结果。

二、理论基础

所谓的射线跟踪，简单来说，就是在当下移动通信以及个人通信中已经大量应用的预测无线电波传播特性的技术，主要就是对多径信道进行收发过程中，出现的所有射线路径进行准确的识别。一旦多径信道收发中所有射线被准确识别之后，相关人员就是利用电波传播理论，将存在的每条射线的幅度、相位以及延迟情况等准确计算，根据实际天线的方向图以及系统宽带，就能够得到接收点的所有射线的相干合成结果。但是，实际情况下，空间在传播过程中，会存在发射点到接收点信号的强度差值，这个差值会因为系统发射功率发生变化而相应改变，这里我们将发射场强度差称之为ET。在实际反射路径过程中，接收点的场强值，我们从接收点开始，结合现有的几何光学知识，从发射点到接收点的发射路径，进行全面的反向跟踪。（见图1）

图1.反射示意图：

根据反射跟踪路径图，以及实际计算数据能够准确得出空间损耗，当然准确计算出发射点的坐标才是本次实验计算的重点。在实际环境中，借助人力作用根本无法有效判断反射点，相关人员需要借助三维地图模型的作用，利用其中有效的地理信息，准确判断出建筑物表面是否有反射点的存在，为接下来利用软件进行模型计算奠定良好的基础。根据文中所述，我们这里以广播电视发射机为例，对现场情况展开实际的测试，验证实际测试数据稳定性及软件适用条件。

三、实际测试数据

本次测试实验过程让那个中国，应用N9918A手持式综合分析仪，相应频段天线转台构建实验测试系统，软件采用厂商提供的，能够建模并计算空间链路衰减值，进行自动补偿。从中测试示意图见下图2。测试选择某地区为例，以当地广播电视塔为中心，向周围四个方向展开，现场测试发射机机率的同一发射频率。经过实际调查情况显示，该地区地形简单，地形较为平坦，不管是发射塔四个的哪一方向，大都能满足测试的实际需求，因此，在接下来的测试过程中，我们就可以排除外界地形因素对测试结果的影响。借助测试软件，首先确认好发射机的天线类型，从而得出发射天线的增益以及线缆衰减值。测试发射机天线链路的基本参数设置见表3。

图2.测试示意图：

表3.基本参数表：

其中，利用无线设备对实际四个测试点的位置进行准确标出，接下来根据得到的实际坐标，在三维地图上计算书空间链路，最终得出对于两个频率发射机在不同位置处实际的发射功率[1]。

通过实际情况下对四个方向位置的测试，对测试结果进行全面的分析，从理论上来说，发射频率和占用宽带两个数据不会对实际测量产生影响。而功率因素，因为空间链路衰减可以计算出，该地区四个方向会有一定的波动空间。针对184.25MHz频率的测试值展开讨论，数据呈现出线性增加特征，其他三个位置在波动过程中，值也比较接近，但是整体范围具有较小范围的跨度，在实际情况中，我们将四个方向地区分别用A、B、C、D表示，其中测试得到，A、B、C三个地区周围环境较为简单，但是D地区却存在高大建筑物。从中我们也可以得出，在测试线与被测发射点之间，因为该建筑物的影响，一定会与测试结果有不小的影响。以95.1MHz频率的测试数据分析B、C位置测试值比较接近，A、D位置测试值比较接近，按照上面分析，虽然存在环境因素的影响也不应相差较大。通过对发射机发射天线的分析，发现该发射天线为单面天线对于B、C位置主方向，A、D为背向所以造成两个方向测试数据差值较大。经过对该地区的实际测试数据结果展开分析，我们可以得出以下结论：第一，在进行大功率设备的测试过程中，利用开路测试技术能够实现准确测试的目标，而且测试过程相对简单，不需要投入大量的人力、物力就能完成测试工作；第二，在利用开路测试技术展开实际测试时，因为该种技术方式下会严重受到外界环境的干扰，因此在选择测试地点时，尽量选择单一地势以及无建筑物的地带；第三，所谓的开路测试，简单来说，就是结合了发射机发射天线与接收天线共同建立的路径基础上，因为测试结果会受到发射天线参数的影响，为此，在测试过程中，相关人员必须保证天线为单方向，对天线主要辐射方向展开工作[2]。

结论：

简而言之，事前以及事中管理作为检测无线电发射设备运行状态的方式，通过事前管理能够对没有上市的设备，按照严格的国家规定对设备进行指标检测，为设备的稳定运行打下坚实的基础；而事中管理则可以对已经上市的无线电设备进行全程在线检测，及时发现在线设备的运行情况。当前情况下，在线设备检测在实际工作过程中，主要包含传导测试以及辐射测试两种方式，不管是哪种方式都存在一定的弊端。为此，文章主要通过实际测试，利用开路测试技术，对一些传导方式无法准确检测的发射设备展开实时的在线检测，从得到的实际调查情况来看，无线电发射设备开路测试技术的应用，是无线电管理工作中提高事中管理能力的重要保证。为此，文章围绕无线电发射设备开路测试技术展开研究，具有重要的现实意义[3]。

参考文献

[1]穆沈浩。无线电发射设备测试中的不确定度分析[J].科技资讯，2018（15）：10-11.

[2]张艳丽.基于射线跟踪法的无线电发射设备离线测试技术研究[J].中国无线电,2015(2):67-69.

[3]北京世纪德辰通信技术有限公司.DC1900ATS系列多制式在用无线电发射设备现场自动检测系统[J].中国无线电,2017(8):70-72

作者简介：刘恩琴（1979.11-），女，陕西省榆林市横山区人，学历:专科，研究方向：电视工程。

王晓艳（1977.08-），女，陕西省榆林市横山区人，学历:本科研究方向：电视工程。