ITU-R-SM.2125

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R-REP-SM.2125-1-2011-PDF-C中文版,高频/甚高频/特高频监测接收机 和电台的参数和测量程序
报告 ITU-RSM2125-1报告 高频甚高频特高频监测接收机 和电台的参数和测量程序 (2007-2011年) 执行摘要 本报告阐述了用亍确定监测接收机和监测系统技术参数的测量程序。本报告并未阐述所 有可能的方案,亦并非总是确定参数的最佳方案 木报告在一节中阐述了监测接收机关键参数的验证,在另外一节中闻述了监测电台及测 向仪等其它集成系统的技术参数验证。两节在内容上会出现重叠,甚至名称也相同。但这些 项应被视作不同参数。 将规范分为关键参数和电台参数的原因是,监测接收机既可作为单独的设备购买,亦可 作为集成的系统采购,而独立接收机的参数有时无法确定。 目录 页码 引言 2关键接收机参数 222 2.1TP2/IP3 22灵敏度 23接收机噪声系数…. 24滤波器的特性.… 3345 5接收机的扫摧速度∴… 2.6DF接收机的关键参数 3监测和DF电台参数测量程序 3.1监测和DF电台的IP2P3测量 668 3.2监测和DF电台的灵敏度测量 .··········..·.···:···.·········.·····...··.················· 3.3DF电台的关键参数 无线电通信第1研究组于2012年对本报告做了编辑性修正。 报告 引言 《国际电联频谱监测于册》(2011年版)中包含监测接收机和测向仪(DF)/监测电台 的典型规范,但并未规定用于确定这些规范的测量程序。该《手册》并未考虑到复杂系统的 规范,例如,在监测接收机周边建立的完整监测/DF电台 注1-《国际电联频谱监测手册》并非要设定一种标准,而是力求为频谱监测给予全方位的指导。 此报告闻述了相关的关键接收机参数和电台参数。经讨论的参数可由制造商或最终用户 来确定。 关键接收机参数 监测接收机运行的环境中同时存在着强信号和弱信号。因此,接收机的一项重要特性就 是,在不失真的情况下处理这些信号的能力。此特性被称之为接收机的线性特征,而量化线 性特征的方式是通过IP2和IP3的值。 尽管接收机的前端对IP2和IP3的影响最大,但在数字接收机的情况下,中频(IF)放大 器的滤波器以及任何其它放大器都会影响IP2和IP3e因此,在进行I2和IP3测量时应考虑到所 有这些因素。IP2和IP3测量是通过在接收机端插入两个信号,并测量接收机的响应。对于非 线性的情况,会生成两个插入信号产物,这些产生的电平是衡量接收机非线性程度的方式。 此外,接收机组件自身的线性特征以及测量出的IP2和IP3值,还取决于下述参数: 两应用信号间的频率与电平差, 选择的测试频率 二阶互调产物的计算原理 在1和2(1<2)处,相同r,m.s功率()的两个测试信号被插入监测接收机的天线 输入端。出于非线性的关系,在频率3和4处可能会出现两种互调产-: 和 这些频率亦可用Δ参数书写(频差)。Δ取决于测量的类型: 3+△和2=2×3+△,且△=2×1-2 然后,则应计算输入端的二阶互调产物: IP 报告 其中 IP2:被测监测接收机输入端的二阶互调产物 两插入测试信号的rm.s功率(dBm) 测试信号的电平与输入端最高互调产物电平之间的差(dB)。 三阶互调产物计算的原理 在1和2(1<2)处,相同rm.s功率()的两个测试信号被插入监测接收机的天 线输入端。由于非线性的关系,在频率3和4处可能会出现两种互调产物: 3=[(2×1)-2]和4=[(2×2)-1] 这些频率亦可用Δ参数书写(频差)。Δ取决于测量的类型: 1=3+Δ和2=3+2×Δ,且△=2 然后,则应计算输入端的三阶互调产物 +/2 其中 IP3:被测监测接收机输入端的三阶互调产物 两插入测试信号的rm.s功率(dBm) :测试信号的电平与输入端最高互调产物电平之间的差(dB)。 灵敏度 频谱监测接收机的灵敏度被定乂为监测接收机输入端的最小信号电压(μV),它可进 行解调并对接收信号进行耳听。 最小可听信号电平的确定可以使用信号干扰比,其中包括噪声和干扰( SINAD)的测 量 接收机噪声系数 噪声系数是监测接收机的主要规范内容之一。噪声系数与监测接收机的灵敏度密切相 联。通过监测接收机的噪声系数因子,当应用参考噪声时,监测接收机产生的噪声功率会上 升;在监测接收机的输入端测量噪声系数。 可使用下述儿种方式测量监测接收机的噪声系数: 增益法 “Y因子”法(噪声二极管法) 灵敏度法 报告 滤波器的特性 对于大部分监测和测量应用而言,各类TF滤波器的形状、带宽和质量很重要。人们基本 使用四种参数来描述I滤波器的特性。 带宽 此带宽被规定为接收机I滤波器-3dB至-6dB点间的距离 滤波器的带通脉动和非对称性 带通中的脉动方式规范取决于制造厂商。主要存在两种方式,对数字和模拟滤波而言, 其优势各有千秋。对于模拟滤波器,由于不存在标记且脉动的分布不均匀,因此须使用峰值 间的数值。对于数字滤波器,由于存在标记且脉动分布均匀,因此使用峰值与平均值间的数 值(见图1)。 图 滤波器带通脉动的举例 数字滤波器脉动的示例 模拟滤波器脉动的示例 Rap 2125-01 滤波器带通曲线和带外压缩 带外压缩是指压缩远离滤波器边缘的信号,其距滤波器的中心有一段距离。根据滤波器 的建造及其安装与终接的情况,不同类別接收机使用不同的数值。对于使用数字滤波器,带 外压缩取决于所用A-D变频器的接收机,所以此参数尤其重要。由于滤波器不恰当终接造成 的异常,此压缩可能取决于与滤波器中心频率间的实际测量距离 滤波器的整形因子 整形因子被定义为dB带宽与6dB之比。必须定义因子,例如=60dB或=50dB。 应对每个滤波器作出规定(见图2)。 滤波器组延迟 组延迟是指一批信号在接收机IF滤波器中经过时产生的共同时间差 在理想的滤波器中,I滤波器内不同频率位置处应用的所有信号传输的延迟相同,因此 输入端的相位差与滤波器输出端信号间的相位差是相同的。组延迟亦可被称为滤波器的相位 线性。 报告 图2 些滤波器参数 带通脉动 带宽 3种层次的带外压缩 滤波器不恰当终接 造成的异 R叩p2125-0 长吋间的组延迟主要出现在滤波器带通的边缘,但在高阶滤波器中,亦会出现在带通之 内。作为首要原则,我们可以认为窄带滤波器和低整形因子(滤波器的边缘陡峭)的滤波 器,组延迟更长,性能较低。在此方面,数字和模拟滤波器基本没有差别。 这对监测接收机的用户意味着什么?接收杋将这些边缘陡峭的宽带滤波器用于解调数字 信号,如果滤波器的组延迟过高,则特别是相位解调器的性能会受到损害。此外,如果滤波 器的组延迟过长,可听音的监测亦是十分繁重的工作。信号的声音会失真且噪声很大。在通 用监测接收机中,滤波器的组延迟应在冬种∏滤波器的特定限值范围之内。 种测量滤波器组的延迟方法是使用网络分析仪,在滤波器的带通内进行扫描,并记录 相位/频率表现的变化。组延迟用时间表示(毫秒、纳秒)。 接收机的扫描速度 扫描速度(有时称“sweo(扫插)”速度)是一和测量接收机在给定频带内的一系列 频率上,提供信号电平值速度的方法。其测量单位为MHz每秒。 扫描速度应包括,任何频段切换时间、扫描末段的回扫时间、本地振荡器稳定时间和所 有计算时间产生的影响。换言之,扫描速度参数可用于计算再访周期。另外,亦可单独列出 影响扫描速度的独立元素,这样用户便可确定仼意频率范围的再访时间 接收机的关键参数 根据需要测量的参数,应认为DF接收机是一种监测接收机或DF电台接收链,且相应的 参数测量应适用。 报告 监测和电台参数测量程序 图3给出了典型的频谱监测电台(和测向电台)的方块图 可定义一些测量点,来描述天线(P1)、接收链(P2)或接收机(P3)。 监测测向电台的方块图 P1=天线测量 DF 天线 天线 (有源/无源) 川关 接收机 处理 测量 P2=“接收链”测量 P3=接收机测量 Rap212503 该天线通常由一些单元天线(偶极或其它类型)组成。这些单元天线可能包含开关放大 器、适配单元等。如果这些组件与一个唯一的单元天线相连,则它们应为该天线不可分割的 组成部分 为一方亩,川于选择若干单元天线(测向或监测天线)的天线切换器不应被视作该天线 不可分割的一部分,而是作为接收链天线的开关。与此类似,若干单元天线共用的放大 器、滤波器,以及频率变更或换位组件,亦不应被视作是该天线的组成部分,而是接收链中 的一部分 木节描述了天线(P1)和接收链(P2)的测量结果;第2段措述了监测接收机(P3)的 测量结果。 连接电台(和接收链)的电缆,应是工作电台使用的典型电缆 对于移动电台,用于测试的电缆应为10m; 对于固定电台,用于测试的电缆应为20m。 监测和电台的 测量 互调的测量取决于其产生的条件。这样,最终用户便可比较监测接收机与频谱监测及 DF电台的性能。因此,重要的是为测量二阶(IP2)和三阶(IP3)互调产物规定程序。 频谱监测或DF电台所有层面均有二阶和三阶互调产物:天线(测向和/或监听天线) 天线开关及电缆、接收机。 为了了解互调产生的现象,有必要知道完整监测电台产生的互调产物。 在图4给的图形示例中,接收机的IP3为20dBm,但在天线输出端测出的同一IP3降至 7.5dBm。此示例显示,接收机的性能并不一定反映出电台的性能。 报告 图4 电台测量的示例 天线 天线开关 电缆 接收机 增益=20dB 增益=-10 IP3=20 dBm iP3=31 dBm IP3=7.5 dB 必须对天线可能产生的互调产物进行措述。这些非线性特征是针对工作单元和或对应 的变压器产生的。因此,测量将给出犬线(P1)输出端的IP2和IP3值。 接收链IP2和IP3值应在无天线的完整电台处测量,并在接收链(P2)的输出端处给出。 监测接收机IP2和IP3的测量值在第2.1段中做出了描述 天线的和测量 测试信号由发射天线使用。 接收机程序上存在的主要差别在于,测量参考使用的是天线的输出端,因此公式稍有不 同: 接下来,便可计算出天线输出端的二阶互调产物: IPs 其中 IP2S:为天线输出端的二阶互调产物 天线输出端测出的,两插入测试信号的rm.s.功率(dBm) :插入测试信号的电平与输出端最高互调产物电平之间的差(dB) 然后,则应计算天线输出端的三阶互调产物 /2 其中: IP3s:为天线输出端的三阶互调产物 天线输出端测出的,两插入测试信号的rms.功率(dBm) 插入测试信号的电平与输出端最高互调产物电平之间的差(dB) 天线输岀端的信号应能够测量。如果积分的限制,信号不可用,则应在完全相同的参考 天线上测量该天线上可提供输出的信号。 图5(包括发射天线)提出的测量,应比测量监测接收机具有更高的性能。测量设置的 互调产物应比被测量的互调产物高10dB。 报告 图5 天线 的测量设置 30 dB G1生成器 线性 10 dB 放大器 衰减器 3dB功率 20 dB 发射天线 分配器 30d G2生成器 线性 10dB 裒减界 放大器 在测电台天线 频谱分析仪 电平测量的精度应高于1dB。 接收链和的测量 相同的原理适用于第2.1段描述的监测接收机测量值 此原理适应适用于监测电台或DF电台。如果同时存在多个信道,可将一个用于测试。 同时为监测电台和DF电台定义了测量方式。图6给出了建议此测量使用的设置 佟6 接收链测量的设置 30 dB G1生成器 10 dB 线性 放大器 哀减器 在测接收链 3dB功率 20 dB 天线开关 分配器 衰减器 接收机 频谱分析仪 G2生成器 10 成品 放大器 衰减 Rap2125406 电平测量的精度应高于1dB 监测和电台的灵敏度测量 对监测电台或测向电台电平进行测量时,无线电环境可能会影响测量。当收到弱信号 时,接近电台灵敏度限值处存在的,附近障锝物反射、四周的噪声和其它无线电信号可能会 对测量产生干扰。 传播媒介、多径效应和十扰产生的误差,不应包括在电台的灵敏庋测量之中。因此,很 难使用不加控制的站点进行灵敏度测量

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竹叶门冬青 原版的,有点贵
2020-02-21
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