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贡献者：angelazhang 浏览：918次 创建时间：2015-04-24
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无线电测量
定义
无线电测量是指利用电子技术对无线电通信系统及其设备、部件和元器件等的性能进行的测量。测量涉及的频率范围可以从极低频3Hz到至高频3THZ；涉及的功率等级可从10-15W（―120dBm）到108W。测量的参数有频率、功率、衰减、阻抗、驻波、场强、相位、波形和数据等。使用的仪器有信号发生器、频率计、功率计、阻抗及驻波测量仪、场强计、频谱仪、测试接收机、示波器、网络分析仪、集成电路测试仪等以及测量数据信号参数的各种仪表。现代的测量仪器具有多倍频程、多量程和多种自动化功能，并有很高的准确度。如原子频标可达到10-14数量级的准确度。
特点
无线电测量与有线电测量的区别无线电测量的对象是一个空间开故的系统，而有线电则是一个空间封闭的系统，是否激发自由空间电磁场是无线和有线系统的最大区别。突出表现这一特征的部分是天线。
分布参数与集总参数的区别
无线电通信的天线系统是收发信机的射频信号与空间的电磁波进行传输模式转换的器件，由于一侧必须与空间匹配，因而必须是分布参数器件（如面天线及喇叭馈源）、或具有明显分布参数特征的集总器件（如线天线，不过是长度可与波长相比的传输线的变形分布参数器件的特征，在于以波的存在模式决定其电特性。集中参数器件则以静电场、静磁场、电磁、电热转换以及通断，控制关系的存在形式决定其功能，是人为地强化其某方向的特征所形成的，其中最明显的是重叠多层静电场形成的电容器和同向耦合多个环电流的静磁场形成的电感器。当工作频率升髙到电容器、电感器的尺寸可与波长相比时，分布参数的本性（即感容同在的本性）就会显现出来。这是在无线电测量中必须注意的。
严格保证高频电路的阻抗匹配，使驻波比接近于1。阻抗不匹配将影响测量精度和通信效率，会使通信中断，甚至使天线和发射系统烧损。匹配的要求对低频电路部分也不例外。
仪器接口很少采用双线
为抗干扰和实现宽频带测量的需要，无线电测量仪器多采用同轴接口。仪器所使用的同轴线和接头的频率上限达18GHZ，2.4mm同轴系统则可达40GHz。频率高于18GHz就需用波导连接。同轴线特性阻抗在300MHz以下用75Ω，在18GHz以下用50Ω，在1GHz以下可任选75Ω或50Ω。通信系统和测量仪器之间的接口阻抗不同时，可以用相应的阻抗转换器。
注意事项
辐射干扰、电波泄漏、屏蔽接地和耦合效应等都会影响测量的准确度，有时甚至无法测量。这是在无线电测量中必须全面注意的问题。
（1）辐射干扰：来自空间的天电、宇宙射线和各种电器设备等都会产生不同形式、不同频率和不同功率的辐射干扰。通信设备上被测点以外的许多部位都可能产生辐射干扰。干扰强度可能大到阻塞测量仪器。采取合适的测量探头、有效的测量技术和良好的屏蔽与接地，可减小干扰的影响，得到可用的测量结果。
（2）屏蔽与接地：被测设备与测量系统都应有良好的屏蔽。必要时要在微波暗室内测量，使开放系统接近于封闭系统。无线通信的收发电平相差很大，要用同轴测量探头并在合适的接地点接地，以减小地电流在地电路中产生的干扰信号经过高倍放大所造成的误差。
（3）耦合效应：测量系统的存在，有时会改变通信系统的工作状态而造成误差。测试天线的仪表设备有时会破坏天线发射场的分布。测量探头会成为通信电路的可比负载。探头可能成为振荡回路的一部分影响频率和功率，频率愈高这些问题就会愈严重。有时由于测量还可能破坏了原有的屏蔽状态使通信系统不能正常工作。这些问题都要在测量过程中予以妥善处理。
电磁场的测量
辐射源的周围可分为三个场区。一个波长之内，电抗近场占优势，场强与距离的高次幂成反比。近场的电场用偶极子天线和相应的检波、接收仪表进行测量，磁场则用环形天线测量。超过10个波长是小型天线的辐射远区，电抗场已不起作用，辐射场强与场源距离的一次幂成反比。在电抗近场和辐射远场之间是辐射近场，或叫作中场。三倍波长时辐射场比电抗场的场强约大25dB。在此以外测量辐射场可以得到可用的数据。
测量的自动化和接口总线
测量技术、微电子技术和计算机技术的结合使自动化测量迅速普及。整个被测系统可以在几分钟之内由计算机自动测定各种参数。为配合自动化测量，测量系统与被测系统之间、测量系统内的多种仪器之间以及它们与计算机系统之间的接口正在趋向标准化。国际电工委员会（IEC）制订了IEC—625标准。我国也将其定为国标（GB249.1～249.2—85），是应用最广的接口总线标准。1987年出现的Vxi接口总线，小巧、灵活、最高数据传输速率可达上述系统的40倍，已被各国推广使用，并将定为标准。
模拟测量
模拟测量主要是模拟改变温度、湿度、压力等环境参数，采用便于测量的频率和功率来模拟实用的频率和功率，用已知的线性和非线性变换关系来预测通信系统的性能等，都是常用的方法。例如按同样比例缩小天线尺寸，相应提高测试信号频率，可以较方便的取得测试数据。设备寿命也可以进行模拟试验。用计算机模拟各种测量已很普遍，但任何模拟都不是真实的。特别是影响寿命的因素复杂，虽然提高工作温度、工作电压、加重负载等可以加速老化，但是时间效应还难以完全模拟。实用中的测量仍然是必要的。
遥感测量
遥感测量主要用于无人值守的通信台站或专用的远距离测量。有人台站也需要传送测量数据到中心控制台，可以按规定的程序定时通过原有的信道或专用的测量信道传送信息和监测数据。通过无线电传输，还可以在飞机上、在卫星上进行各种遥感遥测取得相当梢确的数据或图像。
劳动保护无线电测量
人体长期或短期处于强大的电磁场中是有损害的。国内外都规定了相应的安全标准。我国试行的辐射安全标准是功率密度应该小于0.038mW/cm2（E≤12V/m）。一些强力发射台包括极低频电台和卫星通信地球站近场区的电磁辐射显然大大超过这个标准。因此需要测出危险区加以隔离，并采取有效的保护措施，必要时要穿保护服、戴保护帽。测量场强可用复杂的场强计或简单的手持辐射计。
电磁环境测量
电磁环境测量是指在建设新的无线电台站时，需要进行电磁环境的测量，包括各种辐射干扰的场强、所需主信号的强度和电波衰落情况等，使台站设置在良好的电磁环境中是得到优良通信质量的保证。此外，城市电磁环境的测量也厉于环保测量的范围，良好的电磁环境可以保证各种通信广播电视业务的正常工作和接收。对各种电气设备的非正常辐射也要进行监督管理。
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