淺談場強(qiáng)測量中的不確定度
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場強(qiáng)測量的四種模式
(1)使用便攜式或移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行測量,在一點(diǎn)或多點(diǎn)獲取相關(guān)的瞬時(shí)數(shù)據(jù)或短時(shí)數(shù)據(jù)。如用便攜式接收機(jī)利用比較場強(qiáng)大小的方式來查找干擾源。
(2)使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行測量,獲取移動(dòng)無線電覆蓋區(qū)域的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。如運(yùn)營商對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況的測量。
(3)在固定點(diǎn)進(jìn)行的短期測量,一般用于支持其他監(jiān)測業(yè)務(wù)。如用固定站對(duì)信號(hào)進(jìn)行測向時(shí)讀出信號(hào)的場強(qiáng)值。
(4)長期測量,包括場強(qiáng)記錄和曲線記錄分析,用計(jì)算機(jī)分別存儲(chǔ)和分析所測得的數(shù)據(jù)。如在固定監(jiān)測站長期對(duì)某頻點(diǎn)或頻段的場強(qiáng)進(jìn)行測量。
場強(qiáng)測量目的不同,對(duì)場強(qiáng)值準(zhǔn)確度的要求也不同。在場強(qiáng)值接近標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),要判斷場強(qiáng)值是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,就要求較高的準(zhǔn)確度。一般可用測量不確定度表示測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,雖然測量不確定度與準(zhǔn)確度之間的關(guān)系難以量化,但可以肯定的是,測量不確定度越小,準(zhǔn)確度就越高。所以,在某些情況下,測量結(jié)果除了要給出場強(qiáng)值外,還要給出其測量的不確定度。
要詳細(xì)了解測量不確定度,可參考JJF1059《測量不確定度評(píng)定與表示》,這里只簡單介紹“誤差”、“準(zhǔn)確度”和“測量不確定度”的基本概念。每次測量都會(huì)得出一個(gè)測量值,這個(gè)測量值往往與被測量的真值不同,誤差就等于測量值與真值之差。由于真值無法得到,所以誤差也就無法算出,只能用測量不確定度表示測量值的可靠程度。在JJF1059中,測量不確定度被定義為“表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”。
根據(jù)測量不確定度判定場強(qiáng)測量值 Vmeas是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求的兩種途徑
(1)測量不確定度Ums盡可能小
對(duì)通信用戶來說,如果Vmeas+Ums小于等于標(biāo)準(zhǔn)值,可判定信號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。如用戶測量某頻點(diǎn)信號(hào)電平,看在該地點(diǎn)建接收站是否會(huì)受到干擾。
對(duì)管理部門來說,如果Vmeas-Ums大于標(biāo)準(zhǔn)值,可判定信號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)。如管理部門測量某頻點(diǎn)信號(hào)電平,看某發(fā)射機(jī)信號(hào)是否會(huì)干擾其它接收機(jī)。
(2)測量不確定度Ums小于等于建議的最大不確定度值URec
如果所有測量值均小于等于標(biāo)準(zhǔn)值,可判定信號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn);
如果任一測量值大于標(biāo)準(zhǔn)值,則判定信號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)。
除非受接收機(jī)底部噪聲、大氣噪聲或者外部干擾的限制,否則URec應(yīng)滿足以下要求:測量頻率小于30 MHz時(shí),URec=2 dB;測量頻率大于30 MHz時(shí),URec=3dB。要滿足上述要求,場強(qiáng)測量系統(tǒng)必須按照一定的要求進(jìn)行安裝和使用,具體要求參考ITU建議ITU-R SM.378《監(jiān)測站中的場強(qiáng)測量》附件1。
對(duì)通信用戶來說,當(dāng)Ums大于URec時(shí):如果所有測量值加上(Ums-URec)均小于等于標(biāo)準(zhǔn)值,可判定信號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn);如果任一測量值加上(Ums-URec)大于標(biāo)準(zhǔn)值,則判定信號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)管理部門來說,當(dāng)Ums大于URec時(shí):如果所有測量值減去(Ums-URec)均小于等于標(biāo)準(zhǔn)值,可判定信號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn);如果任一測量值減去(Ums-URec)大于標(biāo)準(zhǔn)值,則判定信號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)。
如何合理地評(píng)定場強(qiáng)測量的不確定度
場強(qiáng)測量需要使用經(jīng)校準(zhǔn)的天線、耦合網(wǎng)絡(luò)和/或傳輸線、測試接收機(jī)或頻譜分析儀,為了提高靈敏度,還可加上低噪聲放大器(LNA)??梢?,場強(qiáng)測量與發(fā)射設(shè)備傳導(dǎo)測量最大的不同之處是使用了經(jīng)校準(zhǔn)的天線,天線的特性是在評(píng)定場強(qiáng)測量的不確定度中特別需要注意的因素。
場強(qiáng)測量中影響不確定度的分量如下:
評(píng)論