1 范围
本规范规定了9 kHz到3000 MHz频段内无线电信号场强测量方法,包括对测量环境和测量设备的要求、针对不同测量类型的测量方法及数据读取与处理方法。
本规范适用于9 kHz到3000 MHz频段内各类无线电信号的场强测量,适用于无线电监测、电波传播研究及电磁兼容分析。
2 规范性引用文件
GB/T 14109-1993 电视、调频广播场强测量方法
GJB 72A-2002 电磁干扰和电磁兼容性术语
3 术语和定义
3.1 场强 field strength
通常指电场矢量大小,一般以伏每米表示;也可指磁场矢量大小,一般以安每米表示。
3.2 远场区 far-field region
电磁场随角度的分布基本上与天线距离无关的天线场区。
3.3 天线增益 antenna gain
在给定方向的相同距离处,天线辐射的场强与等功率条件下各向同性标准天线辐射的场强之比。增益不包括由阻抗和极化不匹配引起的损耗。无其他说明时,天线增益指辐射主波瓣方向的增益。在应用散射模式传播的系统中实际上可能得不到天线的满增益,并且视在增益可能随时间变化。
3.4 接收天线系数 receive antenna factor
指接收天线所在处的场强与天线输出端子上的输出电压之比。
3.5 时间概率 time probability
当信号随时间变化时,在任一测量位置上,场强达到或超过某给定值的时间相对于观测时间的百分率,称为相应于该给定值的时间概率。
3.6 地点概率 location probability
在测量点的小范围内,信号场强随测量位置的移动而变化时,能达到和超过某给定值的位置百分率,称为地点概率。
4 测量类型
4.1 固定测量
固定测量包括以下两种类型:
a) 使用便携式测量设备在一点或多点进行测量,获取相对瞬时或短期的数据;
b) 在固定监测站进行短期或长期测量,用计算机对所测数据进行存储、分析。
4.2 移动测量
使用移动设备进行测量,在车辆移动的过程中实时测量场强,获取无线电覆盖区域的统计参数。
5 测量要求
5.1 测量数值与单位
对电磁辐射远场区的电场分量进行测量,通用单位为dBµV/m。
5.2 环境及场地要求
5.2.1 自然环境
应满足测量设备对环境的要求,如温度、湿度等。
5.2.2 电磁环境
信号测量时,被测信号电平应比环境电平高6 dB以上。
5.2.3 场地条件
除专门指定的测量点外,测量点的选择应满足下列要求:
测量点应选在开阔地段,要尽量避开架空导线、树木、建筑物及能引起接收点附近场强畸变的金属物体,降低到达测量点的反射杂波;
测量点周围物体超过测量天线架设高度时,物体与天线间水平距离一般应不小于物体高度;
测量点周围物体未超过测量天线架设高度时,物体与天线间水平距离一般应不小于测量天线的高度或物体最大高度;
如测量点无法满足上述要求时,应详细记录测量点的场地条件。
5.3 测量仪器
5.3.1 基本要求
测量仪器可选择监测接收机、频谱分析仪或场强仪。测量仪器的主要技术指标应满足下列要求:
幅度测量精度: 9 kHz 至30 MHz 频段应达到±2 dB, 30 MHz 至 3000 MHz频段应达到±3 dB;
频率精度:优于±2%;
输入驻波比:输入阻抗为 50 Ω,输入驻波比小于 3;
检波方式:宜有峰值、平均值检波方式可供选择;
分辨率带宽:分辨率带宽的设置范围应符合 5.3.2a)的规定;
数据存储能力:为能长时间记录数据,设备应具有相应的存储数据的能力或具有能外接存储器的端口。
5.3.2 参数选择
分辨率带宽和检波方式的选择应满足下列要求:
分辨率带宽应略大于或等于信号带宽;
连续正弦信号宜使用平均值检波方式,脉冲信号宜采用峰值检波方式。
5.4 天线
5.4.1 选用原则
测量时推荐使用符合下列要求的天线:
a) 30 MHz 以下频率应优先使用垂直杆状或环形天线;
b) 30 MHz 到 200 MHz 频率范围应优先使用双锥天线;
c) 200 MHz 到 1000 MHz 频率范围应优先使用对数周期天线;
d) 1000 MHz 到 3000 MHz 频率范围应优先使用双脊喇叭天线;
e) 若无上述天线,应优先选用具备计量标定天线系数或增益的无源天线,也可选用其它合适的测量天线。
5.4.2 架设
接收天线支撑架应为非金属材料,在垂直方向上可进行高度调整,若接收天线为方向性天线,支撑架应能够在水平360°范围内转动。测量30 MHz以下频段信号场强时,接收天线标准架设高度为离地面1.5 m;测量30 MHz到3000 MHz频段信号场强时,接收天线标准架设高度为离地面10 m,若移动测量时有困难可适当降低至6m,但需对测量结果进行高度修正。
5.4.3 极化
在测量过程中应使接收天线的极化方式与信号保持一致。
5.5 电缆
连接电缆的选择应符合下列要求:
a) 应选用特性阻抗为 50 Ω的同轴电缆;
b) 应给出所用电缆在工作频段范围内的衰减值。
5.6 测量系统连接
测量系统由测量天线、连接电缆、测量仪器及具有数据处理能力的计算机组成,如进行移动场强测量还需要GPS接收机或里程计, 图1给出测量系统连接示意图。
