谈无线电检测技术应用

时间：2020-11-18 10:50:21 所属分类：计算机网络 浏览量:

面对无线电技术应用的快速发展，无线电管理技术机构需要及时完善技术手段，提升对无线电相关设备的测试能力。在日常的无线电管理工作中，无线电检测技术被应用于各类无线电台站和无线电设备的监管、重大活动的无线电安全保障，以及协助司法机构对各类非法台

　　面对无线电技术应用的快速发展，无线电管理技术机构需要及时完善技术手段，提升对无线电相关设备的测试能力。在日常的无线电管理工作中，无线电检测技术被应用于各类无线电台站和无线电设备的监管、重大活动的无线电安全保障，以及协助司法机构对各类非法台站进行鉴定等工作之中。本文对无线电检测技术进行了论述，从无线电发射设备实验室检测、无线电台站现场检测以及大型活动保障无线电检测三方面，着手阐述了无线电检测技术的应用。

　　1无线电检测技术

　　测试技术是测量技术及试验技术之总称。定量地描述事物的状态变化和特征总离不开测试，测试是依靠一定的科学技术手段定量地获取某种研究对象原始信息的过程。这里所讲的“信息”，是指事物的状态或属性。在无线电领域，无线电测试也称之为无线电检测，主要是利用各种技术手段和仪器仪表获取各类无线电信号或无线电设备的相关信息。在工作过程中，需要对各种信息作出客观、准确的描述。如无线电发射台站的检测，就需要对台站的发射频率、发射功率、调制参数等通过测试仪表以及辅助的设备、软件等进行测试，并定量地输出测试结果，将测试结果与相关的技术规范等进行比较，给出是否合格的判断。以发射机的发射功率测量为例，根据发射类别或信号特征，发射功率可分为：峰包功率(调制包络最高峰一个射频周期内的平均功率);平均功率(发射机在调制中与所遇到的最低频率周期相比足够长的时间内的功率);载波功率(无调制时载波的平均功率)。测试方框图如图1所示。利用频谱分析仪对发射机的发射功率进行测试时，为了防止设备过载造成的损坏，在测试过程中会使用衰减器，并在测试结果中对衰减器的衰减量进行补偿。补偿可以在结果中通过软件进行后期计算，也可以将衰减量输入频谱仪，自动增加到测试结果中，通过频谱直接读取测试结果。还可以利用频谱分析仪对邻道干扰、谐杂波指标进行检测。利用信号解调软件，可以对发射机发射信号的调制指标，如调制精度、矢量星座图、EVM(矢量幅度误差)等指标进行测试(见图2)。

　　2无线电检测技术的应用

　　在日常的无线电管理工作中，和无线电检测相关的工作包括无线电发射设备实验室检测、无线电发射台站现场检测、重大活动保障无线电检测等。下文分别对上述工作的应用进行描述。

　　2.1无线电发射设备实验室检测

　　无线电发射设备的频谱参数是否合格，会对后续无线电管理工作产生直接影响，应确保无线电设备所发射的信号不对其他合法无线电设备产生干扰。对无线电发射设备的检测，是对其频率技术指标的管理。通过对无线电发射设备的检测，其目的在于有效利用无线电频谱资源，维护空中电波秩序，保证无线电设备能够在各自核定的频段，按照界定的发射特性进行工作，确保各种无线电业务的正常开展。随着无线电管理机构职能的转变，需要对市场上销售的各类无线电发射设备进行市场监督和事中事后监管，也包括协助各级司法机关对非法无线电台站进行司法鉴定等。这些都需要在实验室内对被测样品进行检测以提供翔实的有关数据，还要保证测试结果的有效性。这就需要技术人员针对各类无线电台站进行射频性能的检测，确认其是否满足相关技术指标以及国家相关文件、标准的要求。目前市场上需要进行检测的设备包括：模拟无线电设备(AM/FM/SSB)、数传设备、数字对讲设备、集群类设备、蓝牙设备(V1.0/V1.2/V2.0/V2.0+EDR/V3.0/V4.0/V5.0/V5.1版本)、WiFi设备(802.11a/b/g/n/ac/ax制式)、2G/3G/4G移动通信终端、5GNR移动通信终端等。以NB-IoT终端为例，其需要测试的项目如表1所示。对于上述指标，需要利用频谱分析仪(信号分析仪)、信号源、无线综测仪、功率计等设备搭建测试系统，针对不同的测试项目进行测试(见图3)。对于NB-IoT终端，需要利用综测仪和被测件建立通信连接，通过综测仪控制被测件的功率输出，然后利用频谱分析仪对输出功率、带外杂散等指标进行测试。

　　2.2无线电发射台站现场检测

　　现场检测就是在设备使用现场对发射设备的相关参数进行检测，并对照该设备型号核准的指标进行核实，其目的是检验设备发射指标是否合格，以确保高质量通信、避免干扰、减少有害影响等。现场检测一方面体现了无线电管理部门的事中事后监管工作，在遇到干扰时能够提供翔实的数据证据;另一方面可防患于未然，提前对各类大功率发射源进行检测核查，可避免由于设备故障、误操作等造成的无线电干扰。以常见的GSM基站为例，对于GSM基站发射机的检测项目包括：相位误差和频率误差、载波平均发射功率、载波发射功率时间包络、调制频谱与宽带噪声、切换频谱以及杂散发射等。图4为针对现场基站测试的连接示意图。由于基站的发射功率已经超过了测试仪表自身的最大可接收功率，需要通过信号处理单元对基站的发射信号进行衰减、滤波等处理。通过对基站的测试，无线电管理部门可以掌握各种基站的使用情况，核准基站的发射功率、发射频率是否符合相关要求，并可从源头减小移动基站的自身干扰和相关干扰，避免对电磁环境造成负面影响。同时，通过分析第一手检测数据，可以有效地核对各类发射台站的运行情况，在发现干扰时可以利用检测数据和监测数据进行对比，高效地查找和分析出可能的干扰源(见图5)。随着无线电技术的进步，新的物联网基站以及5G基站等不断建成。这对现场检测技术的要求不断提高，表现为对检测设备要求的提高，如5G信号中Sub6GHz频段的信号带宽已经达到100MHz，这就需要测试设备的相关测量带宽覆盖到对应的宽度，对此目前很多无线电机构的现场检测设备都需要升级。此外，如以NB-IoT技术为代表的物联网技术，其部署方式分为独立部署、保护带部署和带内部署，如图6所示。(1)独立部署(StandAloneOperation)适合用于重耕GSM频段，GSM的信道带宽为200kHz，这刚好为NB-IoT180kHz带宽辟出空间，且两边还有10kHz的保护间隔。(2)保护带部署(GuardBandOperation)利用LTE边缘保护频带中未使用的180kHz带宽的资源块进行部署。(3)带内部署(In-bandOperation)利用LTE载波中间的任何资源块进行部署。特别是带内部署方式，由于和LTE信号在一个频带内，对于技术人员的现场测试也提出了更高的要求。随着信息技术的飞速发展，电磁环境愈加复杂，对无线电发射设备的管理也愈加严格。无线电管理部门必须强化对无线电发射设备的生产和销售环节的监管，这就更加凸显了检测工作的重要性。在无线电发射设备设台审批、台站核查、销售市场监管等工作中，现场检测已经成为无线电管理部门重要的监管手段和技术支撑。无线电管理人员也需要不断加强学习，提升检测水平，以适应无线电管理工作的发展变化。

　　2.3重大活动现场保障中无线电检测技术的应用

　　当前，我国正处于发展的重要战略机遇期，经济全球化极大地促进了无线电技术的发展与无线电业务的广泛应用，无线电技术已成为推动现代生产力发展的最活跃因素。随着我国综合国力的提高，“十三五”期间，在我国举办的重大体育赛事场次呈爆发式增长。2019年全国范围内共举办规模赛事1828场，同比增长15.62%，总规模人次达712.56万，场均规模为3898人。同时，除了传统的“两会”、各种重大考试外，各类国际性质的高峰论坛/会议、博览会的举办也不断增加，对于各类大型会议、赛事、活动的现场无线电安全保障已成为无线电管理部门的一项重要日常性工作。针对重大活动期间的无线电台站监管，如重大体育赛事、重要国际会议等，现场将有大量无线电通信设备投入使用。为了保障现场的无线电通信安全，需要无线电管理机构派出大量的工作人员到现场进行无线电设备的核查测试与登记，核发标签，检测设备信息数据，对无线电设备发放入场许可。同时，通过数据统计随时查询设备详细技术信息、使用信息等。其目的是从源头消除大型活动期间的无线电干扰，确保各类无线电设备正常使用。以大型赛事直播为例，在赛事中可能出现的无线设备包括无线麦克风、各类型的数字对讲设备。此外，还有现场直播时摄影机信号的传输器和调度设备等。特别是随着5G时代的来临，利用5G信号高速率、低时延的特点，使用5G信号进行赛事直播的技术也开始正式商用。如此众多的无线电信号在一个相对狭小的空间内使用，必然会造成短时间活动场地内电磁频谱信号的复杂程度提高。特别是5G通信100MHz带宽的宽频谱信号会给无线电监测工作带来挑战。通过无线电检测技术，在入场设备使用前对其频谱特征进行测试，并将数据共享，将大幅提高监测工作的效率。有效地利用测试设备和自动化测试软件，通过有效记录有关检测数据，实现相关数据的在线和离线分析，将会为大型活动的无线电保障工作带来效率的提升。

　　3结束语

　　近年来，我国无线电事业进入了飞速发展的阶段，各种新技术、新业务不断涌现，这就要求无线电工作者不断加强学习，提高无线电管理机构的检测技术水平和应用能力。加强对无线检测技术的学习和在日常工作中的应用，合理利用仪表对无线电信号进行检测和分析，可有效提高无线电监管的效率和质量，这也是无线电管理技术人员必备的基本素质之一。

　　参考文献：

　　[1]中华人民共和国无线电管理条例[2]冯碧鸥.现场检测系统在无线电管理中的应用.中国无线电，2018年06期

　　[3]张艳丽，郑涛.无线通信基站检测在无线电管理中发挥的重要作用.中国无线电，2010年04期

　　《谈无线电检测技术应用》来源：《中国无线电》，作者：赵玲

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