奥运无线电保障的便携式方案

1 引言

随着各种无线电新技术、新业务广泛应用于经济社会各个领域，电磁环境日益复杂，无线电干扰事件时有发生，甚至出现了一些影响范围广、危害严重的突发无线电干扰事件，对无线电信息安全、经济社会秩序与人们的日常生活造成威胁。2008年北京奥运会将是一次科技含量极高的体育盛会，届时承担奥运比赛项目的城市的电磁环境将异常复杂。

保障无线电通信以及广播电视信号的畅通，保障无线电信息安全，无线电监测和干扰排查的快速反应和定位能力是确保举办一届出色的、完美的奥运会的重要内容。

由于R&S FSH在2.5公斤(含电池)的重量下实现了便携式频谱仪在此前无法达到的优良的射频性能，它在2004年被指定成为国际空间站(ISS)项目专用便携式频谱仪，在国际空间站上圆满完成了相关测试任务;在2000年悉尼奥运会开始，FSH在通讯保障和干扰定位方面大显身手。

R&S FSH虽然被称为手持式频谱仪，但它在不同的配置下，除了能进行基本的频谱分析外，还可以完成发射机与天馈线测试、无线电干扰查处、电磁场强监测以及电磁兼容(EMC)诊断等测试。R&S FSH优良的射频性能完全可以满足大多数通用频谱分析的需要。R&S FSH机身轻便，显示清晰，即使在强烈日光下屏幕显示仍然十分醒目。其长达4小时的电池工作时间省确了现场测量的后顾之忧。

基于手持式频谱仪FSH，以及手持式天线，所构成的单人便携式测试设备可以快速可靠的完成通讯保障和干扰定位的许多任务。

2 干扰定位及排查方案

FSH与定向天线组HE200配合使用，可以组成便携且性能优良的无线电干扰的定位排查解决方案。

R&S HE200由三个便携式高增益定向天线覆盖从20MHz到3000MHz的频段，其内置的低噪声宽带放大器可以进一步提高接收灵敏度。

R&S FSH与R&S HE200配合使用可以极大地提高无线电信号定位的效率，该方案已在全国无线电委员会的无线电信号定位工作中成功应用。

3 通信和广播天线系统的维护和保障

发射机与天馈线测试是无线网络维护工作的最主要内容之一。R&S FSH针对这类测试提供了足够功能和选配件，丰富了测试内容并提高了测试效率。

1) 功率/驻波比测量：FSH可以通过连接不同的功率探头，而成为一个高精度功率计。基站测试中常使用通过式功率探头。把它连在射频通路中，不会影响发射机正常工作，可测量发射信号的平均功率、峰值包络功率、反射功率、驻波比和回波损耗。

2) 3G测量：FSH可以根据规范测量3G基站(如WCDMA基站)的码域功率。3G测试该选件可以测量信道总功率以及其中几个最重要的信道功率和EVM(误差矢量幅度)，同时还可以显示载波频率误差。 FSH支持自动参考电平调整，可以很方便地设置最优参考电平。当基站具有两个天线时(发射分集)，您可以选择FSH和其中的任意一个天线同步。

3) 双端口传输测量：为了确定被测电缆(或滤波器/衰减器)的频响特性，可以把被测电缆的两端分别接到R&S FSH的射频输入和跟踪源输出进行双端口传输测量。

4) 单端口电缆损耗测量：当被测电缆很长(如一端连接在发射塔的天线上)，往往不方便将电缆的两端分别接到R&S FSH进行双端口传输测量时，这时可以用单端口电缆损耗测量方法获得被测电缆的损耗参数。

测试方法一般是：将被测电缆的一端连接在驻波比桥的测量端口，另一端短路或开路即可。如果被测电缆的另一端是连接在天线上，可以将扫描频率设置到偏离天线工作频段的某频点上，此时，与天线相连的电缆端口可被看作是开路。

5) 电缆故障点DTF测量：当基站馈线发生故障时，FSH的故障点定位功能可以准确定位电缆断点和故障点的位置。这种方法是基于频域反射原理，即用傅利叶变换将频域转换为时域，根据电缆类型(电波在不同介质中的传播速度)，由跟踪源信号到达故障点并反射回来的时间计算出故障点的位置。

6) SMITH圆图的显示：R&S FSH是世界上首台能显示SMITH圆图的手持式频谱仪。SMITH圆图可以为天馈线测试提供了更为直观和有效的手段。
 
　　4 便携式电磁场强监测系统

在奥运期间，除了要保障通讯和广播电视的正常，另外一个重要的方面是电磁辐射污染问题、公共安全问题。

当今信息传播的主要方式之一便是无线电电磁波，在赛场周围，存在大量的广播电视设备、微波设备、卫星通信设备， 以及各种移动通信发射基站。这些无线电发射设备在传播有用信息的同时，也增加了环境中的电磁辐射水平，对人民群众存在一定的电磁辐射污染，对于其他电子设备也是一种辐射骚扰源。

1998年国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)发布了《 0-300 GHz电磁场安全限值导则》，这一导则目前已被世界上大多数国家采纳为电磁照射的安全标准。世界卫生组织(WHO)支持采用ICNIRP导则规定的安全限值，并积极着手电磁照射标准的协调工作，希望全球采用统一的限值和测量方法。

在欧洲，先后出台了EN 50361、EN 50383等针对无线通信终端和基站的辐射基础测试标准和EN 50360、EN 50384、EN 50385等相应的产品标准。这些标准均采用ICNIRP导则作为限值要求，同时针对特定产品给出了具体的测试方法。

为了实施对环境电磁场的测量，罗德与施瓦茨公司推出了便携式的EMF测试系统R&S? TS-EMF，包含手持式频谱仪FSH及电场探头，外带测试软件R&S RFEX，方便对空间区域电磁场进行准确测量和统计评估。

5 总结

R&S FSH以其轻便的机身、丰富的功能、优良的性能、简易的操作、醒目的显示和长达4小时的电池工作时间深受无线电工程人员的欢迎，它是野外测试、干扰定位排除、现场通信测试等方面的利器。FSH在国际空间站(ISS)和2000年悉尼奥运会都有着优秀的表现，相信FSH能为保障2008年北京奥运会顺利开展做出贡献!