峰值功率频谱密度的测量-ITU.DOC

ITU-R SM.1754建议书 超宽带发射的测量技术 （ITUR?第227/1号课题） （2006年） 范围 　　考虑到目前存在两种普遍的测量方法（时域和频域方法），因此本建议书确定适用于超宽带发射测量的相应技术。 国际电联无线电通信全会， 考虑到 a) 使用超宽带（UWB）技术进行有意发射的设备可能涉及很大的频率范围； b) 正在开发中的UWB技术设备的发射跨越诸多无线电通信业务划分； c) UWB技术可以集成到多种无线应用中，例如短距离室内和室外通信、雷达成像、医疗图像、资产跟踪、监视、车载雷达和智能运输； d) UWB的发射可能是一系列短时脉冲； e) UWB的发射可能会以类噪声的形式出现，这将会增加测量的难度； f) UWB发射的测量与传统的无线电系统测量不同； g) 在任何辐射中，对功率频谱密度进行适当的测量和评估均是需要处理的关键问题， 注意到 a) ITUR?SM.1755建议书给出了UWB技术和设备的术语及定义； b) 目前存在两种普遍的测量方法，即时域和频域方法，且两种方法各具优缺点， 建议 1 测量UWB发射时应考虑本建议书附件1中介绍的技术。  附件1 超宽带发射的测量技术 1 引言 　　生成UWB信号存在多种数据调制和随机化方案的不同技术。本附件介绍测量UWB传输和各类UWB信号的功率频谱密度采用的频域和时域测量技术。 　　在此附件中，测量时使用的“发射”这一术语具有一般性含义，而非《无线电规则》第1条规定的含义。 1.1 频域与时域测量方法的对比 　　与UWB发射相关的频谱特性测量方法一般有两种，且各具不同的优缺点。 　　一种方法涉及对UWB信号的时间（时域）特性进行测量。因此要使用数字信号处理（例如，快速傅利叶变换（FFT））将测得的时间参数转换为用频率域表示的参数。UWB信号转换为以适当频域形式表示后，便可以确定其是否符合带宽要求、发射限制和其它适用的规则。时间测量方法通常被称作“全带宽”测量，因为从理论上讲，它提供了跨越整个带宽的UWB信号特性。第二种方法涉及对频域UWB频谱特性的直接测量。这种名为“扫描频谱测量”的方法，通常被称为“有限带宽”测量，因为大部分现有测试设备的带宽能力均比UWB信号的全带宽低很多。 　　时间测量方法要求使用现代化的数字存贮示波器，该示波器应包含实时带宽大于UWB较高频率的高速数字转换器，并使用FFT处理来计算信号的频谱。后处理软件可以包括均方根（rms）平均功率等许多标准的射频（RF）测量。 　　扫描频谱测量法要求使用频谱分析仪、矢量信号分析仪或类似的测量设备，以便在频率域中检测UWB信号的特性。传统测试设备的灵敏度无法检测特殊频带内电平极低的UWB信号。 1.2 数据的正常测试信号 　　此测试适用于有外部调制连接器的被测设备（EUT）。应被用作UWB发射测量EUT输入数据的测试数据应与实际操作中传送的数据相似。 　　对于UWB通信设备的测量，应使用控制信号和帧结构固定部分的实际数据模式。但伪随机数据模式可用于信号的消息部分，因为可以假设消息部分为随机序列的比特流。 1.3 通用UWB测量系统 　　辐射型电磁发射的测量需要使用包括接收天线和测试接收机（例如，频谱分析仪）的测量系统。涉及低电平信号的情况下，在天线与测试接收机之间可能需要有足够带宽的低噪声放大器（LNA），以提高测量系统的有效灵敏度。 1.4 测量环境 　　在UWB设备发射电平低的情况下，宜在无回声或半无回声室进行测量。在无回声室测出的结果应与半无回声室中测出的结果互相关联。这通常需要通过在半无回声室或开放区域测试站点（OATS）调节出地网的效果来实现。对设备有效全向辐射功率（e.i.r.p.）的测量应与测试环境的类型无关。 　　对于1?000?MHz以上的频率，因为地面反射不大，所以不需要传播修正因子。 1.4.1 1?000?MHz以下的辐射测量程序 　　当来自地网的反射无法消除时，可使用以下步骤： – 分段检查UWB的发射，从而使各段中的反射、增益和损耗的变化都不大。 – 对于桌上型尺寸的设备，应将其置于高度为0.8米的非导电表面。 – 通过常规设备旋转和仰角调节达到最佳的发射接收效果。 – 进行测量。 – 考虑增益和损耗以及地网的因素。 – 通过对方位角和仰角的充分测量，确保记录下最大发射值。 – 对感兴趣的各频率重复上述步骤。 1.4.2 1?000?MHz以上的辐射测量程序 　　对于1?000?MHz以上的频率，在半无回声室内，该设备与接收天线之间的地面经过RF吸收器处理后消除了地网的影响。如果地面处理得当，则对高度为1至4米的有哪些信誉好的足球投注网站天线的扫描应显示出该设备安装位置高度附近的最大发射值。注意，在自由空间进行测量时，不要求将设备高度保持在0.8m。可以将设备置于能最大限度地减少地