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相關(guān)專(zhuān)題：
電磁環(huán)境測(cè)試是電磁兼容分析的必要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，比理論計(jì)算和計(jì)算機(jī)仿真更能反映實(shí)際情況。本文以長(zhǎng)江沿線(xiàn)重慶－黃石段350MHz電磁環(huán)境和覆蓋測(cè)試為例，就測(cè)試中的具體做法和遇到的一些問(wèn)題與同行進(jìn)行探討，以便相互促進(jìn)。
全面做好測(cè)試準(zhǔn)備工作
長(zhǎng)江沿線(xiàn)重慶－黃石段350 MHz電磁環(huán)境和覆蓋測(cè)試有以下幾個(gè)特點(diǎn):時(shí)間長(zhǎng)，路途遠(yuǎn)，既有陸地上的測(cè)試，也有水上測(cè)試;既有固定站點(diǎn)的測(cè)試，也有移動(dòng)中的測(cè)試;既是一個(gè)站點(diǎn)一個(gè)區(qū)域的單獨(dú)測(cè)試，又是連續(xù)成面成線(xiàn)的測(cè)試;既有山區(qū)、丘陵、平原不同地理環(huán)境站點(diǎn)的測(cè)試，又有重慶、武漢這樣的大城市和人口少、經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的測(cè)試。因此，準(zhǔn)備工作顯得十分重要。
針對(duì)這一特殊情況，我們主要作了以下準(zhǔn)備:
�。�1）針對(duì)頻段和業(yè)務(wù)范圍，查找相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)測(cè)試內(nèi)容、范圍、要求及工作頻率，確定測(cè)試頻段適合的通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍。查找與之相應(yīng)的國(guó)標(biāo)或行標(biāo)，掌握指標(biāo)要求。
�。�2）向建站單位了解站點(diǎn)基本情況
向建站單位了解有關(guān)參數(shù)，如建站地理位置、天線(xiàn)距地面高度、天線(xiàn)尺寸、系統(tǒng)的C/N值、G/T值、調(diào)制方式等。
�。�3）完善測(cè)試方案
測(cè)試方案必須詳細(xì)周到，包括測(cè)試方法、原始記錄、報(bào)告制作、與相關(guān)單位確定測(cè)試時(shí)間、車(chē)船交通等，都應(yīng)考慮周全。
（4）測(cè)試儀器準(zhǔn)備
我們準(zhǔn)備了兩部經(jīng)計(jì)量的儀器設(shè)備，泰克YBT250和安立MS2721A兩部便攜式頻譜儀。還準(zhǔn)備了筆記本電腦、GPS、照相機(jī)、讀卡器、接線(xiàn)板、扎帶、溫濕度計(jì)、TX710-350車(chē)載吸盤(pán)天線(xiàn)、天線(xiàn)饋線(xiàn)、記錄本、必要的工具等，專(zhuān)門(mén)定制了相應(yīng)頻段的高增益玻璃鋼天線(xiàn)，并對(duì)轉(zhuǎn)接頭和饋線(xiàn)損耗進(jìn)行了測(cè)定。根據(jù)用戶(hù)設(shè)備接收靈敏度、測(cè)試系統(tǒng)天線(xiàn)增益和饋線(xiàn)損耗，初步計(jì)算出剛剛能打開(kāi)通信設(shè)備靜噪的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的頻譜儀讀數(shù)。
把握好測(cè)試過(guò)程
2.1 電磁環(huán)境測(cè)試
為獲得精確的測(cè)試數(shù)據(jù)，必須嚴(yán)格按照操作程序連接設(shè)備，并保證人員和設(shè)備安全。
2.1.1 設(shè)備設(shè)置
進(jìn)行電磁環(huán)境測(cè)試時(shí)我們使用增益大于8 dB的鞭狀天線(xiàn)，饋線(xiàn)損耗小于2.2 dB。所用泰克公司YBT250基站測(cè)試儀，掃寬300 kHz，分辨率帶寬為1.46 kHz，測(cè)試儀靈敏度達(dá)-125 dBm。
同時(shí)我們還注意把握以下幾點(diǎn):
�。�1） 在擬建臺(tái)址上，天線(xiàn)高度為設(shè)計(jì)高度。
�。�2） 正確設(shè)置頻譜儀主要參數(shù)。根據(jù)頻率和信號(hào)，正確合理設(shè)置輸入衰減器（Atten）、掃頻寬度（Span）、分辨率帶寬（RBW）、視頻帶寬（VBW）、參考電平（Ref Level）、檢波方式（Detection mode）等主要參數(shù)，以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。
�。�3）做好測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄和保存。數(shù)據(jù)和圖形的采集記錄是形成報(bào)告非常重要的環(huán)節(jié)，要選擇具有代表性的，排除不符合實(shí)際的。
2.1.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果
我們對(duì)設(shè)臺(tái)單位將使用的7個(gè)頻點(diǎn)27個(gè)預(yù)建基站的電磁環(huán)境分別監(jiān)測(cè)，并保證了充足的測(cè)試時(shí)間。其監(jiān)測(cè)結(jié)果是:
（1）基站樓頂臨市區(qū)繁華街區(qū)或機(jī)房?jī)?nèi)有其它發(fā)射設(shè)備，底噪有較大的起伏，例如洪湖、武漢、黃石基站。
�。�2）有被測(cè)頻點(diǎn)被占用。如鄧家口和武漢站這兩個(gè)區(qū)域，均有一對(duì)頻點(diǎn)存在同頻占用的情況，經(jīng)監(jiān)測(cè)其講話(huà)內(nèi)容認(rèn)定為某交通部門(mén)的臨時(shí)占用，經(jīng)與相關(guān)管理部門(mén)協(xié)商妥善解決了這一問(wèn)題。
�。�3） 其他各站在7個(gè)頻點(diǎn)上較干凈和寧?kù)o。根據(jù)“來(lái)自電視廣播業(yè)務(wù)、陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)的干擾信號(hào)電平應(yīng)符合GB13618-92的規(guī)定，在與所測(cè)試的陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)同頻段時(shí)，保證落入陸地移動(dòng)業(yè)務(wù)收發(fā)信機(jī)輸入端的干擾信號(hào)電平應(yīng)比正常接收信號(hào)功率電平低8 dB～17 dB。”規(guī)定要求，我們測(cè)試發(fā)現(xiàn):所測(cè)站址均在預(yù)指配的頻點(diǎn)上，電磁環(huán)境較好，可以滿(mǎn)足使用需求。
2.2 覆蓋測(cè)試
為能得到較為理想的覆蓋測(cè)試條件，我們使用了陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)和高增益玻璃鋼全向天線(xiàn)及30m長(zhǎng)的低損耗饋線(xiàn)，在預(yù)選站址上架設(shè)天線(xiàn)，高度為設(shè)計(jì)高度。
2.2.1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)
設(shè)備型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。
2.2.2 測(cè)試方式
覆蓋測(cè)試采取的方式為:把測(cè)試人員分成基站組和移動(dòng)組兩組，共同完成了11個(gè)站點(diǎn)的覆蓋測(cè)試。具體過(guò)程如下。
�。�1）基站組的工作
基站組先進(jìn)行電磁環(huán)境測(cè)試，做好原始記錄。
電磁環(huán)境測(cè)試完成后架設(shè)陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)，接好雙工器，雙工器的收發(fā)端口要與陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)的收發(fā)端口正確連接。雙工器的RF IN端口與中轉(zhuǎn)臺(tái)的TX端口用短饋線(xiàn)直接相連，RF OUT端口與中轉(zhuǎn)臺(tái)的TX端口用短饋線(xiàn)直接相連，ANT天線(xiàn)端口用30米長(zhǎng)饋線(xiàn)與高增益玻璃鋼天線(xiàn)相連。如果接線(xiàn)不正確，設(shè)備就不能正常工作。陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)和雙工器的連線(xiàn)如圖1所示。
然后正確設(shè)置好觸發(fā)門(mén)限，門(mén)限太高將使實(shí)際的通信距離縮短，門(mén)限太低易使中轉(zhuǎn)臺(tái)被背景噪聲啟動(dòng)，處于長(zhǎng)發(fā)狀態(tài)而出現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
中轉(zhuǎn)臺(tái)收到高于所設(shè)靜噪門(mén)限的信號(hào)時(shí)，其前面板上的RX（綠色）指示燈會(huì)亮，這時(shí)由于開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，TX（紅色）指示燈也會(huì)亮，無(wú)論是由從外部接收到的高于靜噪門(mén)限設(shè)定值信號(hào)觸發(fā)中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射，還是通過(guò)中轉(zhuǎn)臺(tái)上的PPT麥克風(fēng)直接使中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射，中轉(zhuǎn)臺(tái)持續(xù)發(fā)射時(shí)間不能超過(guò)10秒，否則容易燒毀設(shè)備。
準(zhǔn)備工作完成后，移動(dòng)組就可以進(jìn)行覆蓋測(cè)試了。
�。�2）移動(dòng)組的工作
移動(dòng)組攜車(chē)載臺(tái)和手持臺(tái)乘車(chē)或船沿江向上游或下游行進(jìn)。車(chē)臺(tái)使用車(chē)輛點(diǎn)煙器電源。首先用手臺(tái)觸發(fā)中轉(zhuǎn)臺(tái)，若能觸發(fā)，車(chē)載臺(tái)會(huì)響應(yīng)，用頻譜儀在GPS顯示每行進(jìn)5～10公里時(shí)，記錄下中轉(zhuǎn)臺(tái)被觸發(fā)的發(fā)射信號(hào)的峰值頻譜圖，并記錄該點(diǎn)的經(jīng)緯度。經(jīng)緯度和頻譜圖存在儀表里，應(yīng)在記錄本上寫(xiě)上對(duì)應(yīng)的圖號(hào)和存點(diǎn)數(shù)。
頻譜儀在臨近中轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)要適當(dāng)抬高參考電平，以防過(guò)強(qiáng)的中轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)對(duì)頻譜儀造成損害。在遠(yuǎn)離中轉(zhuǎn)臺(tái)的區(qū)域，就應(yīng)當(dāng)降低參考電平，減小掃寬（因?yàn)橛行╊l譜儀的掃寬和分辨率帶寬是聯(lián)動(dòng)的）和分辨率帶寬，提高頻譜儀的接收靈敏度，使微弱的中轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)能顯示在頻譜儀的正中央，便于測(cè)量其強(qiáng)度。
在手臺(tái)不能觸發(fā)的情況下，用車(chē)臺(tái)觸發(fā)，如果車(chē)臺(tái)也不能觸發(fā)，則通知中轉(zhuǎn)臺(tái)間斷發(fā)射，當(dāng)手臺(tái)和車(chē)臺(tái)都收不到中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)時(shí)，那么此位置就是陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)的最大覆蓋范圍。
重點(diǎn)記錄手臺(tái)和車(chē)臺(tái)不能觸發(fā)中轉(zhuǎn)臺(tái)、中轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)不能觸發(fā)手臺(tái)和車(chē)臺(tái)的地點(diǎn)的經(jīng)緯度，與中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射信號(hào)的峰值頻譜圖。留意行進(jìn)過(guò)程中有無(wú)明顯的盲區(qū)，并作好記錄。
2.3 數(shù)據(jù)保存和設(shè)備檢查準(zhǔn)備工作
由于數(shù)據(jù)保存在儀表中既占內(nèi)存，又怕出現(xiàn)誤刪除，因此每次測(cè)試結(jié)束后需用筆記本電腦把頻譜圖導(dǎo)出并保存，并用閃存保存好備份文件，用記錄本記錄好GPS中存點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，以防意外損失。
同時(shí)，對(duì)頻譜儀電池要進(jìn)行充電并及時(shí)更換手持臺(tái)電池。
典型覆蓋測(cè)試案例分析
3.1 兩基站距離比較近的情況
本測(cè)試過(guò)程中，存在兩相鄰的預(yù)選站點(diǎn)間距離比較近的情況（20公里），單站覆蓋能力就可以達(dá)到另一個(gè)基站，我們建議設(shè)臺(tái)單位重新考慮調(diào)整站點(diǎn)分布，拉開(kāi)兩站之間的距離，使其向上游或下游較遠(yuǎn)的基站靠攏，以彌補(bǔ)兩鄰站覆蓋能力的不足。如果相鄰的四個(gè)基站之間的距離本身就較短，三個(gè)基站完全可以覆蓋的話(huà)，就可減少一個(gè)基站的設(shè)置。例如:白水河和郭家壩之間的覆蓋測(cè)試情況（見(jiàn)圖2）。
圖2 白水河和郭家壩之間覆蓋測(cè)試
白水河和郭家壩之間相距20公里左右，航道呈近似直線(xiàn)，起點(diǎn)為白水河，終點(diǎn)為郭家壩。兩岸山體的影響不大。手臺(tái)在行進(jìn)15公里、距下游郭家壩5公里處，不能與中轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)系;車(chē)臺(tái)在行進(jìn)17公里、距下游郭家壩3公里處，不能與中轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)系;直接用中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射，郭家壩附近電平值在-100 dBm以上，可以觸發(fā)手臺(tái)和車(chē)臺(tái)。
測(cè)試結(jié)果顯示，該基站覆蓋情況良好，不存在盲區(qū)，與下游郭家壩基站相配合，可保證較好的通信效果。因此郭家壩基站的上游覆蓋測(cè)試可以不必重復(fù)。
3.2 地形地貌較大差異引起的覆蓋變化
以三峽、宜昌、荊州段的覆蓋測(cè)試為例，簡(jiǎn)要闡述一下峽谷、丘陵地貌對(duì)中繼臺(tái)覆蓋能力的影響。
（1）三峽覆蓋測(cè)試
由于峽區(qū)水位抬高，兩岸山體相對(duì)于水面的凈高減小。從實(shí)地監(jiān)測(cè)的情況來(lái)看，通信比進(jìn)三峽前一段水域的覆蓋情況要差，山體對(duì)中轉(zhuǎn)臺(tái)的覆蓋距離影響主要是衰減，存在著一定的屏風(fēng)效應(yīng)，基站到覆蓋邊緣的直線(xiàn)距離比丘陵地帶傳播距離要縮短1/3左右。
�。�2）宜昌、枝城、荊州段覆蓋測(cè)試
宜昌、枝城段仍然處于丘陵地勢(shì)，因此覆蓋測(cè)試情況與三峽前一段水域的情況相仿。進(jìn)入荊州，地勢(shì)減緩，河道蜿蜒曲折，但視距漸遠(yuǎn)，特別是荊州下游，由于陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)架設(shè)距離地面50米，沿河道向下游行進(jìn)30公里、直線(xiàn)距離21.8公里處，由車(chē)臺(tái)觸發(fā)的陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)還能達(dá)到-71.2 dBm。
3.3 基站天線(xiàn)高度和所處地點(diǎn)環(huán)境對(duì)覆蓋的影響
從荊州下游到黃石上游，地形以平原地貌為特征，地勢(shì)較平坦開(kāi)闊，電波的傳播以自由空間傳輸損耗為主，因此對(duì)中繼臺(tái)覆蓋能力影響的主要因素是其天線(xiàn)架設(shè)的高度和所選站址的周邊環(huán)境。
�。�1）鄧家口和武漢關(guān)之間覆蓋測(cè)試
鄧家口新機(jī)房還在建設(shè)過(guò)程中，陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)臨時(shí)架設(shè)在25米高的桅桿上，武漢陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)架設(shè)在距地面70米高的高樓上。
鄧家口下游用手持臺(tái)觸發(fā)，覆蓋測(cè)試直線(xiàn)距離在20公里左右;而武漢中轉(zhuǎn)臺(tái)上游覆蓋測(cè)試，用手持臺(tái)觸發(fā)直線(xiàn)距離接近24公里;武漢下游，用車(chē)載臺(tái)觸發(fā)直線(xiàn)距離接近34公里。測(cè)試結(jié)果顯示，在武漢和鄧家口的航道上存在3.72公里的盲區(qū)。
測(cè)試表明陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)架設(shè)會(huì)影響覆蓋測(cè)試距離，平原地區(qū)覆蓋區(qū)域明顯比山區(qū)要大，車(chē)載臺(tái)通信比手持臺(tái)要好。
消除盲區(qū)的方法:適當(dāng)升高鄧家口陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)高度以增大該臺(tái)的覆蓋范圍，即可消除“盲區(qū)”。
（2）黃石覆蓋測(cè)試
注:圓弧內(nèi)為陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)覆蓋區(qū)域，兩圓弧之間的區(qū)域?yàn)槊^(qū)。
進(jìn)入黃石市區(qū)，山地起伏，群山環(huán)繞，翠湖星羅棋布，加上中轉(zhuǎn)臺(tái)所在地樓房較矮，周?chē)恍滦薜母邩前氚鼑贿h(yuǎn)處有較高的山巒遮擋，因此車(chē)載臺(tái)上游覆蓋測(cè)試直線(xiàn)距離不到21公里，下游手持臺(tái)覆蓋測(cè)試直線(xiàn)距離不到18公里。
由圖3可見(jiàn)，武漢和黃石之間相距約100公里，武漢陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)由于架設(shè)地點(diǎn)理想，天線(xiàn)高度較高，覆蓋已達(dá)到極限情況。黃石陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)受地理環(huán)境影響，天線(xiàn)架設(shè)高度不夠，導(dǎo)致覆蓋范圍明顯偏小。
建議在黃石市區(qū)沿江往武漢方向選擇一較高站址，適當(dāng)加高陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)天線(xiàn)高度，提高黃石陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)的覆蓋范圍，減小武漢和黃石兩個(gè)陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)之間的盲區(qū)。
完善測(cè)試報(bào)告
測(cè)試完成后，能否及時(shí)完成數(shù)據(jù)整理，計(jì)算并得出結(jié)論性的意見(jiàn)，形成規(guī)范的測(cè)試報(bào)告，將直接體現(xiàn)該項(xiàng)測(cè)試工作的成果和價(jià)值。
最后審定的測(cè)試報(bào)告涵蓋了以下內(nèi)容（見(jiàn)表2）。
測(cè)試報(bào)告在概述中明確測(cè)試任務(wù)和目的是:根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14431-93《無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)要求的信號(hào)/干擾保護(hù)比和最小可用場(chǎng)強(qiáng)》的規(guī)定，全面測(cè)試設(shè)臺(tái)單位預(yù)選UHF轉(zhuǎn)信臺(tái)站址電磁環(huán)境，確定各類(lèi)干擾源的干擾信號(hào)強(qiáng)度，做出選址是否滿(mǎn)足技術(shù)要求的結(jié)論。并且說(shuō)明:此報(bào)告可以作為建設(shè)單位進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)以及無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)審批臺(tái)站的技術(shù)依據(jù)。從中我們可以看出電磁環(huán)境測(cè)試和覆蓋測(cè)試的實(shí)際作用。
結(jié)束語(yǔ)
此項(xiàng)測(cè)試工作從重慶到黃石，行程上千公里，共測(cè)試27個(gè)基站電磁環(huán)境，完成11個(gè)站點(diǎn)的覆蓋測(cè)試，提供14個(gè)用臺(tái)單位所需的地理參數(shù)數(shù)據(jù)，形成十二份測(cè)試報(bào)告和一份情況匯總及其PDF電子文檔。它還涉及通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式、使用通信設(shè)備的通信能力、陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)選址架設(shè)、天線(xiàn)架設(shè)的高度、站址所處地理環(huán)境、線(xiàn)形通信網(wǎng)航線(xiàn)周?chē)貏?shì)對(duì)陸上中轉(zhuǎn)臺(tái)通信距離的影響，以及測(cè)試系統(tǒng)的正確使用等多方面的問(wèn)題。
在最后形成測(cè)試報(bào)告時(shí)，我們結(jié)合實(shí)際通信情況和實(shí)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，參考電波在不同環(huán)境中傳播衰減模式理論，對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的兩站之間不能完全覆蓋的問(wèn)題，提出了建設(shè)性參考意見(jiàn)，充分發(fā)揮了現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的潛力，滿(mǎn)足了建網(wǎng)需求。
由此可見(jiàn)，在工作實(shí)踐中科學(xué)技術(shù)理論為我們提供了解決實(shí)際問(wèn)題的新思路，也彌補(bǔ)了實(shí)際測(cè)試工作中因現(xiàn)實(shí)條件制約無(wú)法獲取所需信息而產(chǎn)生的空白。運(yùn)用正確的知識(shí)理論結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行科學(xué)判斷，使我們認(rèn)知世界的能力更加系統(tǒng)化、科學(xué)化，從而可以提升無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的實(shí)踐水平，使工作效率得到提高。
