□宋琛暉

上饒八二一臺承擔著中央人民廣播電臺和江西廣播電視臺六套節(jié)目的播出任務，其中四套調頻發(fā)射，兩套中波發(fā)射。場強測量既檢查了發(fā)射的覆蓋效果，同時也測試了發(fā)射天線增益變化，還是判別發(fā)射天線是否受損的有效方法。在場強測試中，每次數(shù)據(jù)變化都和上級監(jiān)測臺的測試數(shù)據(jù)有差距，這就需要我們修正測試數(shù)據(jù)，讓測試結果盡量接近真實情況。如何修正，更真實地反映實際覆蓋效果，我們通過多次實驗對比，從理論驗證了一套有效的修正方法。

場強測量誤差的產生

我們采用場強測量的四種模式進行覆蓋效果判斷：一、使用便攜式場強儀進行測量，在計劃的路線上測試瞬時數(shù)據(jù)；二、請省臺使用車載場強儀移動測量；三、在固定點架設標準天線測量；四、使用上級監(jiān)測站的監(jiān)測場強數(shù)據(jù)。

上述四種方法，第三種較接近標準值，其他三種存在一定的偏向誤差。我們實際使用的是第一種方法，帶著便攜式場強儀和簡易拉桿天線測試場強，因此必須對測試數(shù)據(jù)進行修正。理論上，修正值是根據(jù)測量不確定度來決定。

每次測量都會得出一個測量值，這個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《測量不確定度評定與表示》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，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)”。測量不確定度判定場強測量值Vmeas是否符合標準要求的兩種途徑：

一、測量不確定度Ums 盡可能小。如果Vmeas+Ums 小于等于標準值，可判定信號符合標準要求。如用戶測量某頻點信號電平，看在該地點建接收站是否會受到干擾。

二、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準值，可判定信號符合標準。

減少測量場強誤差的手段

場強測量需要使用經校準的天線、耦合網絡、傳輸線、測試接收機或頻譜分析儀，為了提高靈敏度，還可加上低噪聲放大器（LNA）。可見，場強測量與發(fā)射設備傳導測量最大的不同之處是使用了經校準的天線，天線的特性是在評定場強測量的不確定度中特別需要注意的因素。所以，測試中我們需要進行下列校準來減少誤差。一、校準接收場強儀；二、減少天線與接收機之間連線和接頭的衰減；三、調試接收場強儀正弦波電壓準確度；四、接收場強儀底部噪聲；五、天線因子的頻率——場強數(shù)值插值偏差；六、天線方向性和天線交叉極化等引起的偏差。

下面給出一個計算場強測量不確定度的例子，該例子適合于在固定站或移動站測量30 MHz～3000 MHz 之間頻率的場強值。

場強值：

E=Vr+Lc+AF+δVsw+δVsel+δVnf+δM+δAFf+δAFh+δAdir+δAcp+δAbal+δSR

具體到某個特定的監(jiān)測站，輸入量的不確定度可能與表中的不同。評定場強測量值的擴展不確定度Ums 時，必須考慮其測量系統(tǒng)中的所有已知因素，包括設備特性、校準數(shù)據(jù)的質量和量值傳遞性、已知或最接近的分布函數(shù)、測量過程等。當合成標準不確定度中的主要輸入量隨頻率而顯著變化時，應該為不同的頻段計算不確定度。

不同情況測試場強時的修正方法

通過上述理論分析，對應不同的情況，我們采用對應的修正方法：

一、接收機讀數(shù)會由于測量系統(tǒng)的不穩(wěn)定、接收機噪聲而變化。測量值Vr 由接收機多次讀數(shù)的平均值得到，標準不確定度是平均值的實驗標準差。

二、接收機與天線間的衰減值Lc、自由空間天線因子AF的不確定度，可由給出擴展不確定度和包含因子的校準報告得出。

三、接收機正弦波電壓準確度修正值δVsw的不確定度，可由給出擴展不確定度和包含因子的校準報告得出（如果校準報告給出接收機正弦波電壓準確度在一定的限值范圍內，那么修正值δVsw 應為0，具有矩形分布，半寬為2 dB）。

四、當接收機或頻譜儀的分辨率帶寬小于信號占用帶寬而需要修正時，就需要使用帶寬修正因子，這也引入了不確定度分量δVsel。例如，當RMS 檢波器的分辨率帶寬只有被測CDMA 信號占用帶寬的10%時，修正因子為10 dB，若分辨率帶寬的最大允許誤差為10%，則修正因子的不確定度為0.5 dB。

五、如果監(jiān)測天線距離發(fā)射天線較近，測試接收機的底部噪聲遠遠低于信號電平，那么就可忽略底部噪聲的影響，否則就要考慮對測量結果的影響。

六、失配：具體可參考ETSI TR 100028。

七、假如天線校準報告只給出若干參考頻率點上的天線因子，那么就要使用插值法得出其余頻率點上的天線因子。由此算出的天線因子不確定度與參考頻率點的間隔、天線因子隨頻率變化的特性有關。若校準報告給出“天線因子——頻率”曲線圖，則可直觀讀出各頻率點上的天線因子。

天線因子頻率插值誤差的修正值為零，具有矩形分布，半寬為0.3 dB。若校準報告直接給出測量頻率點的天線因子，則無須考慮天線因子的不確定度。

八、單偶極天線的天線因子高度偏差與復合天線是不一樣的。單偶極天線的天線因子不確定度中已包含了高度的影響;復合天線的天線因子高度偏差修正值δAFh 應為零，具有矩形分布，半寬可由雙錐形天線和對數(shù)周期天線的特性得出。

九、校準報告一般只給出天線在主方向上的天線因子，對復合天線來說，還需考慮其它方向上的天線因子與主方向上的相對值。方向性偏差修正值δAdir 應為零，具有矩形分布。

十、單偶極天線的交叉極化響應通常可忽略，而對數(shù)周期天線的交叉極化修正值δAcp 為零，具有矩形分布，半寬為0.9 dB。

十一、當同軸電纜與平行的天線振子連接時，天線的非平衡響應特性最顯著。天線非平衡修正值δAbal 為零，半寬可參考已有的天線。

十二、在固定站監(jiān)測時，應考慮陰影效應的影響。陰影效應修正值δSR1 為零，具有矩形分布，例子中的半寬為1 dB。建筑等障礙物的陰影效應對場強測量的影響是很難估算的。

十三、利用移動監(jiān)測站測量場強時，可在不同的天線高度和位置上測量場強，并把多個測量值進行平均，從而減少信號反射對測量的影響。

測試場強修正意義

通過修正，測試的場強數(shù)據(jù)基本接近真實情況，更有效反映了覆蓋的情況。通過修正后如實反饋覆蓋的場強數(shù)據(jù)，我們在我臺西面南面的城區(qū)，加大天線增益布局，提高覆蓋效果；在我臺東面和北部的山地，減少天線振子數(shù)量，獲得更大的覆蓋效果。