无线电发射设备测试中的不确定度分析

穆沈浩

摘 要：目前应用无线电设施监测周边位置出现的各种无线电信号越来越广泛。但是无线电设备和周边各种环境和天气等情况均会制约无线电讯号的检测情况，所以存在着很大程度的不确定性。该文结合影响无线电测试不确定性的主要原因，对在发射设备测试应当注意的一些细微环节进行了分析阐述，对于改善无线电发射设备测试质量，具有一定的借鉴意义。

关键词：无线电 发射设备 不确定度 测试分析

中图分类号：TN830 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0010-02

目前在无线电发射设备运行测试中，存在着很多随机发生的不确定性因素，一定程度上影响了测试结果的科学性和准确性，也影响了发射设备运行测试的可信赖程度。科学、高效地分析、判断和及时、准确地解决这些不确定度的问题，不仅能够稳步提升无线电发射设备测试水平，而且也能够保障发射设备运行的安全、可靠性能，增强广大用户对于无线电发射设备的满意度和信任度。而且，评测数值应当始终满足客观实际，太低，容易影响无线电发射设备的产品质量问题；而太高，又将增加费用支出的数额，影响经济效益和社会效益。因此，笔者试就科学地分析无线电发射设备测试中的不确定度问题，谈些粗浅的认识。

1 无线电发射设备测试不确定度的影响因素

一般来说，让无线电发射设备出现检测中的不确定度，主要有下面几个原因。

一是测试设施的自身原因所造成的。通常由于线缆、衰减仪等测试设施自身存在的一些影响因素，或者是在测试方法的选择上不是非常科学，经常会导致无线电发射设备测试过程中发生不确定性的问题，并且这种不确定度的难题，一般非常不容易从根本上予以解决，只能够通过一定的技术改进来进行控制，让其最大限度地降低不确定度发生的几率。

二是不可预见因素造成的不确定度。由于这些情况在进行无线电发射设备测试之前无法预料，经常会随机发生，所以很难在初始阶段及时发现和得到解决，并且无法有效地进行抑制，所以通常这种测试中的不确定度对无线电发射设备的检测有着至关重要的影响。

三是某些技术指标造成的不确定度。通常造成这种不确定度的问题，一般是由于在对无线电发射设备进行测试的时候，诸如误码、信号转换噪音等技术参数或者特别性能情况引起的接收信息失灵等问题，或者是在测试的时候，受到电压、温度等变化影响引发的频率和功率数值出现异常等情况。

2 测算无线电发射设备检测不确定度的技术方法

2.1 无线电发射设备检测不确定度的测评方法

通常情况下，对于无线电发射设备测试中的不确定度进行评测，主要有两种方式。

一是采取统计学的概念来分析评价发射设备测试的不确定度情况。例如对已经得出的检测结果反复多次地进行准确度的重复测试。对这种重复几次进行的准确度测试而言，很多原因均可以导致无线电发射设备测试结果出现不确定的数值差异问题，比如受到天气、温度或者其他环境因素的影响，所以可以依据统计学原理对可能会发生的差异系数进行测算，以此为标准，与总体测试的不确定度进行比对结合，这种方法目前应用比较广泛。

二是采取另外的方法来分析评价发射设备测试的不确定度情况。例如对无线电发射设备讯号接收设施中的电平进行检测，看是否出现了影响测试不确定性的问题。这种方法通常用于对无线电发射设备整体测试的不确定性，甚至对相应数据的影响都关系密切。并且通过该种评测的措施，在不确定性的影响原因上涵盖了测试设施不对称、非线性配置、线缆、增益、测试对象、衰减仪器出现了较大的耗费等内容。另外，接收设施以及频谱检测仪器等出现了不确定性情况，也涵盖了频率反馈、衰减仪器精准性、配置不对称、带宽和转换设施出现偏移、电平准确度差等诸多因素。

而一旦出现了这种因素引起的测试不确定度问题，就需要通过以下几项措施来测评。一是查看出厂说明书或者质量检验报告等，检查无线电发射设备生产厂家所标明的各项指标和参数情况。二是对相关的信息数据予以比对审核。三是借助于测试中所得的经验进行分析预判，很多时候，出现测试的不确定度问题，一般均能够采取概率测算的方法进行分析，目前广泛使用的是概率U型、均衡和正太这3种分布方法。

这3个方法在概率的分布上一般都存在着一定的差异。无论在理论研究上，抑或在实际测试的时候，往往能够说明，由于测试设施配置不科学等情况所造成的不确定性问题，一般在概率上是U型结构分布的，标准误差的系数是，但是由于天线或者电缆出现了耗费偏差原因造成的测试不确定度，若并非已知道应该服从何种分布类型，那么一般来说，就能够考虑成均衡分布的类型，那么它的标准误差的系数就为。而对于呈正太分布的类型，它的标准误差系数即为该种类型分布的误差系数。所以整体上，往往能够确定是按照正太的方式进行的功率分布。

2.2 无线电发射设备测试不确定度的测算方法

一是合成数据的测算方法。

倘若事先明确了一项数据在测试的时候，存在着n种不确定度的影响因素，并且这些不确定度相关的误差系数为Ui，那么，通过RSS的方法，在总体上就可以对这些不确定度的标准误差数值进行合成测算，计算公式是：

但是该公式能够使用的要件包括：一是各个不确定度的影响因素应该可以进行加和计算；二是各个影响因素的计量单位应当是一致的。换句话来讲，也就是各个影响数据相关的误差系数只有通过百分比例以及电压等计量数值的单位来表示才可利用。不过很多无线电发射设备在测试的时候，诸如测试设施配置不协调、线缆出现严重耗费、放大设施增益数值等每个影响因素往往是用乘积来进行表示，这样使用dB来表述明显无法达到上述要件的要求。可是在理论研究中，却能够表明，一旦标准误差的系数特别小，例如已经低于了30%或者低于了25 dB，那么使用上面的RSS方式进行测算就能够实现不确定度的准确评测。

二是对称参数的测算方法。目前在对很多无线电发射设备不确定度进行测试的时候，对于气温条件、天气状况、电压数值变化较大、电阻扰动数值过高等多种原因均能够导致发射设备出现测试不确定度的问题。而且很多因素造成的这种不确定情况往往都是按照均衡的态势进行的功率分布。所以利用测算的方法，就能够计算出来标准误差Ui 的系数，并且能够按照在测试中出现的不确定度因素的对称参数数值A和标准误差的系数Uja，利用公式将对称参数的系数测算得出，同时通过RSS措施与整个测试中的不确定度进行合成计算。

3 结语

通常来说，对于无线电发射设备测试中的不确定度进行分析，往往可以采取很多的方法对测试过程中形成的一些讯号或者技术指标进行多次重复测算，以确保发射设备测试的精准度和可靠性要求。所以为了保证无线电发射设备测试不确定度的准确检验和科学分析评测，及时发现和纠正影响不确定度的相关因素，对于专业人员来说，就应当充分认清和了解影响测试不确定度的主要原因，并且采取行之有效的测算方法，确保最大限度地解决不确定度的测试问题，保证无线电发射设备的安全高效运行，提高用户的满意度，促进无线电测试事业持续不断地健康、协调发展。

参考文献

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