无线电发射设备开路测试技术分析

穆沈浩 国家新闻出版广电总局无线局八三一台

无线电发射设备开路测试技术分析

穆沈浩 国家新闻出版广电总局无线局八三一台

无线电；发射设备；开路测试；技术要点

前言

目前在无线电发射设备运行检测管理过程中，通常包括前期和运行中两种情况，发射设备运行的前期检测管理主要是在发射设备投入使用之前，依据目前核准方面的规范标准对其的各项指标加以测试，以保证设备的正常使用；设备运行过程中的检测管理，通常实行的是在线运行测试，看正在使用的发射设备是否存在一些问题。而对于无线电发射设备管理来说，对正在使用的设备进行检测是重要的一个环节。现阶段在对仲裁使用中的发射设备进行测试，通常包括辐射和传导检测两项方法。其中运用传导的方法对无线电发射设备进行检测，事先必须确保射频链路的正常通联，这样就可能制约发射设备的正常运转，并且很多功率比较高的设备还得与冷却设施和衰减设施同时使用，由此也增加了检测工作的复杂性。所以很多技术人员在对无线电发射设备进行测试的时候，往往会选择辐射开路检测的方法，尤其是对于功率比较高的大型发射设备。笔者试就无线电发射设备开路检测中应当把握的一些技术要点，进行粗浅的分析和探讨，以说明该方法在发射设备测试中的安全高效性能。

1.无线电发射设备开路测试的技术要点

1.1 发射设备开路测试的原理分析

对无线电发射设备的功率系数等进行开路测试，通常对需要对电磁削弱耗费的数值进行测算和校准，一般使用公式对接收部位实际形成的功率进行计算，如：

Pt=PR-GT-GR+LR+LT+Lspace

其中， PR代表的是接收仪表显示的数值， GR代表的是接收天线发生的增益数值， GT代表的是发射天线发生的增益数值，LR代表的是接收线缆实际发生的耗费数值，LT代表的是发射线缆实际发生的耗费数值，Lspace代表的是空间路径实际发生的耗费数值。

而在上面的公式中，增益及线缆部位耗费所产生的数值能够查出来，而PR为检测仪表显示的数值，所以需要计算的是空间路径实际发生的耗费数值，则能够最终得出无线电设备的发射功率数值。不过因为发射设备的电磁波传输的时候很容易被天气等情况干扰，因而通常使用射线跟踪的方法来保证开路测试数值的准确性。

目前在对无线电发射设备电波传输进行测试中，应用的非常普遍，能够对很多信道接收或者传送的射线检测辨析出来，而且能够按照射线检测的结果，对其相位、范围、延迟以及极化情况进行科学的测算，并根据天线设施的方位与幅宽，最终计算出全部射线的相干融合数值。另外，鉴于在空间上传输电磁波的耗费通常基于接收和发射部位频率系数的计算所得，不会受到无线电发射设备自身的功率影响，所以场强是ET。比如：

其中， k=2π/λ， d代表的是接收部位到发射部位之间的长度， k代表的是相位的数值， λ 代表的是电磁波的长度。

电磁波反射路径中的场强系数，主要是顺着接收部位出来，通过光学反应， 对电磁波发射的路径进行逆向跟踪监测。根据射线交汇部分坐标数值，场强可以通过公式进行计算：

其中， Ei（s）代表的是接收电磁波的初场数值， As（s1）代表的是发射端点同反射端点之间电磁波的扩散数值， As（s2）代表的是反射端点到场点之间电磁波的扩散数值，代表的是电磁波在整个路径中的相位偏差数值。 R 可以用反射数值的矩阵进行表示：

其中， Rαα代表纵向极化收到的场强系数， Rββ代表横向极化收到的场强系数，Rαβ=Rβα=0，则代表横向和纵向极化的数值呈正交的状态。

如果无线电发射设备是纵向极化的形式进行发射，那么场强的总数就是：E=ET-EL-E（R）

虽然通过上面的方法能够计算出空间路径实际发生的耗费数值，不过最主要的还是怎样得到反射部位的坐标数值，而且在计算的时候无法利用经验得出，只能够通过三维立体数据科学地分析和明确反射区的客观性，然后再利用软件系统来测算。

通过上述分析，以广播电视发射机为例进行现场实际测试，验证实际测试数据稳定性及软件适用条件。

1.2 发射设备开路测试技术的实际运用

本文以黑龙江省哈尔滨市为例，通过手持的N9918A检测仪器，围绕龙塔的四个不同方位进行了无线电发射设备现场开路测试。由于龙塔周边地形比较平坦，每个方位均能够完成测试目标，可以有效地避免不利环境的制约。发射设备的各项指标已经提前了解，以利于软件设施对增益以及线缆耗费数值测算的时候使用。

事先确定了需要测试的4个区域（ABCD），同时利用软件工具对两个发射频率的功率、频率、带宽等进行了计算。

根据测试计算情况来看，运用开路测试未影响到发射设备的频率和带宽数值，不过在对空间路径耗费计算的时候，却出现了一定幅度的波动。以83.7MHz的测试结果来看，各项数值是线性结构递增，波动的不是很大，不过跨度上却不小。这说明A、 B、 C这3个测试区域周边环境没有阻拦，而D区域显然有相对较高的建筑物。

2.结束语

综上所述，笔者以实例的形式，对无线电发射设备开路测试的一些相关要点进行了分析，并且对相关的技术参数进行了计算，可见开路测试在发射设备正常运行中进行检测的效果比较科学。

［1］ 侯峰.无线电发射设备开路测试技术研究［J］.中国无线电.2015（12）.

［2］ 孔君，陈荫霞，孙信群.浅议无线电发射设备自动测试系统建设［J］.中国无线电.2011（4）.

在无线电发射设备使用管理中，往往采取传导的措施对设备进行运行测试，这样不仅使得检测工作在操作上非常复杂，也影响了用户的安全高效使用。本文结合开路测试应用的主要原理，对应当注意的一些主要技术方法进行了分析研究，对改善无线电发射设备的检测水平，确保设备的顺畅运行，具有一定的参考价值。