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测量无线电干扰常用的仪器有哪些?


  来源: 是德科技 时间:2021-11-04 编辑:清风
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当系统没有按照预期进行工作时,假设某种形式的无线干扰是问题的根源,应使用频谱分析仪来确定工作频 率信道中存在多余的信号。这个发现过程可能涉及到确定信号的类型,包括传输时间、出现次数、载波频率和带宽,可能还包括干扰发射机的地理位置。如果系统在全双工模式下运行, 可能还需要检查干扰信号的上行链路和下行链路频率信道。


测量干扰 — 尤其是空中干扰 — 通常必须使用具备极低本底噪声或 DANL 的频谱分析仪。DANL 由分辨 率带宽 (RBW) 设置决定,其参数值 越低,噪声就越小。通常,RBW 缩 小到原数的 1/10,可使本底噪声降 低 10 dB 。如前所述,分析仪的测 量扫描时间是 RBW 的反函数,因此 RBW 设置越小,需要的扫描时间就 越长。由于快速测量和显示低电平 信号的能力与分析仪检波器的信噪 比 (SNR) 有直接关系,所以降低分析 仪的输入衰减量即可改善信号电平。输入衰减值越小 ( 通常低至 0 dB),则 RBW 就越大,从而扫描时间越短。使用内置或外部前置放大器也能改善 检波器中的被测信号电平。FieldFox 在 2.4 GHz 处 的 DANL 技 术 指 标 值 为 -138 dBm ( 不使用前置放大器 ) 和 -154 dBm ( 使用内置前置放大器 )。


当降低输入衰减和测量大幅度信号 时,应当对分析仪给予特别关注。大 幅度信号会使分析仪前端过度激励, 从而导致内部生成失真或仪器损坏。分析仪可显示内部生成的失真,就像它来自感兴趣的信号。在这些条件下,衰减器设置应当进行优化,以实现最高的动态范围。FieldFox 包含一 个 30 dB 衰减器,该衰减器可以 5 dB 的步进进行调节, 优化测量的动态范围。


测量无线电干扰设备的要求


在选择分析仪时,测量精度、扫描速度和分析仪便携性是极其重要的要求,因为现场测试往往是在船舶、航空航天和车载应用中极其恶劣的条件下进行,包括高海拔高度 ( 例如户外高塔和桅杆装置 ) 和狭窄空间等。当在现场进行干扰测试时,需要对测量设备的许多主要特性都加以考虑,包括频谱分析仪需要坚固耐用,电池使用寿命长而且能够快速更换,能够从暂停状态快速恢复到工作状态,内置 GPS、直流模块和直流电压源。直流电压源与外部偏置 T 型接头搭配使 用,非常适合对卫星应用中的低噪声模块 (LNB) 供电。最高频率高达 26.5 GHz 的高性能 FieldFox 分析仪能够满 足在所有环境条件下进行现场测试的 所有要求。


FieldFox频谱仪 不仅具有台式频谱分析仪的 能力,还包括称为 InstAlign 的独有 特性,一旦启动便可立即在整个射频 和微波频率范围内、-10 至+55°C 的 温度范围内提供更出色的幅度精度。InstAlign 特性是以非常稳定的内置连 续波 (CW) 幅度参考为基础实现的, 该幅度参考可在仪器的整个频率范围 内进行表征。此参考的幅度测量值与 表征值之间的任何偏差都可作为校正 数据,在对测试信号进行测量期间使 用。当内部传感器探测到仪器的温度 大约改变了2°C 时,FieldFox 可通过 后台进程执行幅度校正,无需用户 的操作。最终,FieldFox 在高达 26.5 GHz 的频率范围内、-10 至+55°C 的 温度范围内,无需经过预热,即可提 供典型值小于±0.6dB 的总体绝对幅度精度。


除了高性能频谱分析仪之外,还必须使用优质的测试电缆在分析仪与系统测试端口或测试天线之间建立连接。电缆的适当维护 — 保护和清洁分析 仪和电缆上的连接器 — 对于执行精 确、可重复测量至关重要。大多数同 轴电缆具有额定的“最小弯曲半径”, 电缆在存放时如果弯曲半径小于此 值,有可能导致电缆内部发生断裂, 使得测量断断续续。


测试天线是干扰测试元器件的另一个 重要部分。它应当设计成覆盖感兴 趣的频率范围,同时具备轻巧便携 的特点。使用 FieldFox 顶部安装的 N 型阴头 50 欧姆连接器,可将天线直 接连接到频谱分析仪。虽然在进行 现场测试时 N 型连接器更耐用,不 过 FieldFox 还提供了 APC-3.5 端口连 接器选件。理想状况下,天线的特征应当与处于调查中的无线系统所 用的测试天线类似。如果系统天线是 具有垂直极化的低增益全向天线,那 么频谱分析仪连接的天线也应一样。


当检测宽频率范围内的频谱时,可使用典型的窄带系统天线替代宽带鞭状天线。市场上可供选择的宽带天线有 很多种,包括 Keysight N9311x-500 和 N9311x-501 ( 分别覆盖 70 MHz 至 1000 MHz 以及 700 MHz 至 2500 MHz 的频率范围 )。当测量极其微弱的信 号或对非许可发射机测向时,应将高 增益定向天线连接至分析仪。是德 科技提供了多种型号的定向天线, 包括 N9311x-504、508 和 518,其增 益分别为 4 至 5 dBi,频率范围分别高 达 4、8 和 18 GHz。图 1 显示了两个空中测量,对使用低 增益全向天线时的响应 ( 蓝色迹线 ) 和使用高增益 9 dBi 八木天线时的响 应 ( 黄色迹线 ) 进行了比较。使用高增 益天线时,未知信号的幅度测量值显 著增加,但这个测量要求天线指向最 高信号幅度的方向。如果这个高增益 天线没有指向信号源,那么幅度会小 于使用全向天线进行测量时的幅度。


关键词:测量 无线电干扰 仪器    浏览量:4650

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