奧運無線電保障的便攜式方案

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1 引言

隨著各種無線電新技術、新業(yè)務廣泛應用于經濟社會各個領域,電磁環(huán)境日益復雜,無線電干擾事件時有發(fā)生,甚至出現了一些影響范圍廣、危害嚴重的突發(fā)無線電干擾事件,對無線電信息安全、經濟社會秩序與人們的日常生活造成威脅。2008年北京奧運會將是一次科技含量極高的體育盛會,屆時承擔奧運比賽項目的城市的電磁環(huán)境將異常復雜。

保障無線電通信以及廣播電視信號的暢通,保障無線電信息安全,無線電監(jiān)測和干擾排查的快速反應和定位能力是確保舉辦一屆出色的、完美的奧運會的重要內容。

由于R&S FSH在2.5公斤(含電池)的重量下實現了便攜式頻譜儀在此前無法達到的優(yōu)良的射頻性能,它在2004年被指定成為國際空間站(ISS)項目專用便攜式頻譜儀,在國際空間站上圓滿完成了相關測試任務;在2000年悉尼奧運會開始,FSH在通訊保障和干擾定位方面大顯身手。

R&S FSH雖然被稱為手持式頻譜儀,但它在不同的配置下,除了能進行基本的頻譜分析外,還可以完成發(fā)射機與天饋線測試、無線電干擾查處、電磁場強監(jiān)測以及電磁兼容(EMC)診斷等測試。R&S FSH優(yōu)良的射頻性能完全可以滿足大多數通用頻譜分析的需要。R&S FSH機身輕便,顯示清晰,即使在強烈日光下屏幕顯示仍然十分醒目。其長達4小時的電池工作時間省確了現場測量的后顧之憂。

基于手持式頻譜儀FSH,以及手持式天線,所構成的單人便攜式測試設備可以快速可靠的完成通訊保障和干擾定位的許多任務。

2 干擾定位及排查方案

FSH與定向天線組HE200配合使用,可以組成便攜且性能優(yōu)良的無線電干擾的定位排查解決方案。

R&S HE200由三個便攜式高增益定向天線覆蓋從20MHz到3000MHz的頻段,其內置的低噪聲寬帶放大器可以進一步提高接收靈敏度。

R&S FSH與R&S HE200配合使用可以極大地提高無線電信號定位的效率,該方案已在全國無線電委員會的無線電信號定位工作中成功應用。

3 通信和廣播天線系統(tǒng)的維護和保障

發(fā)射機與天饋線測試是無線網絡維護工作的最主要內容之一。R&S FSH針對這類測試提供了足夠功能和選配件,豐富了測試內容并提高了測試效率。

1) 功率/駐波比測量:FSH可以通過連接不同的功率探頭,而成為一個高精度功率計;緶y試中常使用通過式功率探頭。把它連在射頻通路中,不會影響發(fā)射機正常工作,可測量發(fā)射信號的平均功率、峰值包絡功率、反射功率、駐波比和回波損耗。

2) 3G測量:FSH可以根據規(guī)范測量3G基站(如WCDMA基站)的碼域功率。3G測試該選件可以測量信道總功率以及其中幾個最重要的信道功率和EVM(誤差矢量幅度),同時還可以顯示載波頻率誤差。 FSH支持自動參考電平調整,可以很方便地設置最優(yōu)參考電平。當基站具有兩個天線時(發(fā)射分集),您可以選擇FSH和其中的任意一個天線同步。

3) 雙端口傳輸測量:為了確定被測電纜(或濾波器/衰減器)的頻響特性,可以把被測電纜的兩端分別接到R&S FSH的射頻輸入和跟蹤源輸出進行雙端口傳輸測量。

4) 單端口電纜損耗測量:當被測電纜很長(如一端連接在發(fā)射塔的天線上),往往不方便將電纜的兩端分別接到R&S FSH進行雙端口傳輸測量時,這時可以用單端口電纜損耗測量方法獲得被測電纜的損耗參數。

測試方法一般是:將被測電纜的一端連接在駐波比橋的測量端口,另一端短路或開路即可。如果被測電纜的另一端是連接在天線上,可以將掃描頻率設置到偏離天線工作頻段的某頻點上,此時,與天線相連的電纜端口可被看作是開路。

5) 電纜故障點DTF測量:當基站饋線發(fā)生故障時,FSH的故障點定位功能可以準確定位電纜斷點和故障點的位置。這種方法是基于頻域反射原理,即用傅利葉變換將頻域轉換為時域,根據電纜類型(電波在不同介質中的傳播速度),由跟蹤源信號到達故障點并反射回來的時間計算出故障點的位置。

6) SMITH圓圖的顯示:R&S FSH是世界上首臺能顯示SMITH圓圖的手持式頻譜儀。SMITH圓圖可以為天饋線測試提供了更為直觀和有效的手段。
 
  4 便攜式電磁場強監(jiān)測系統(tǒng)

在奧運期間,除了要保障通訊和廣播電視的正常,另外一個重要的方面是電磁輻射污染問題、公共安全問題。

當今信息傳播的主要方式之一便是無線電電磁波,在賽場周圍,存在大量的廣播電視設備、微波設備、衛(wèi)星通信設備, 以及各種移動通信發(fā)射基站。這些無線電發(fā)射設備在傳播有用信息的同時,也增加了環(huán)境中的電磁輻射水平,對人民群眾存在一定的電磁輻射污染,對于其他電子設備也是一種輻射騷擾源。

1998年國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)發(fā)布了《 0-300 GHz電磁場安全限值導則》,這一導則目前已被世界上大多數國家采納為電磁照射的安全標準。世界衛(wèi)生組織(WHO)支持采用ICNIRP導則規(guī)定的安全限值,并積極著手電磁照射標準的協(xié)調工作,希望全球采用統(tǒng)一的限值和測量方法。

在歐洲,先后出臺了EN 50361、EN 50383等針對無線通信終端和基站的輻射基礎測試標準和EN 50360、EN 50384、EN 50385等相應的產品標準。這些標準均采用ICNIRP導則作為限值要求,同時針對特定產品給出了具體的測試方法。

為了實施對環(huán)境電磁場的測量,羅德與施瓦茨公司推出了便攜式的EMF測試系統(tǒng)R&S? TS-EMF,包含手持式頻譜儀FSH及電場探頭,外帶測試軟件R&S RFEX,方便對空間區(qū)域電磁場進行準確測量和統(tǒng)計評估。

5 總結

R&S FSH以其輕便的機身、豐富的功能、優(yōu)良的性能、簡易的操作、醒目的顯示和長達4小時的電池工作時間深受無線電工程人員的歡迎,它是野外測試、干擾定位排除、現場通信測試等方面的利器。FSH在國際空間站(ISS)和2000年悉尼奧運會都有著優(yōu)秀的表現,相信FSH能為保障2008年北京奧運會順利開展做出貢獻!

   來源:通信產業(yè)網
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