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移动通信基站的辐射杂散测试黄友根1 陈天华1 朱建刚2/1. 上海市电磁兼容重点实验室；2. 上海市计量测试技术研究院1 通信基站杂散辐射的几种测试方法移动通信基站主要测量基站壳体的杂散发射功率， 是评估基站的射频性能 移动通信基站的辐射杂散测试 黄友根1 陈天华1 朱建刚2/1. 上海市电磁兼容重点实验室；2. 上海市计量测试技术研究院 1 通信基站杂散辐射的几种测试方法 移动通信基站主要测量基站壳体的杂散发射功率， 是评估基站的射频性能的一项重要指标。由于通信基 站的杂散发射不仅和基站的射频模块部分相关，而且 基站的输入输出电缆以及壳体结构也会影响到杂散的 性能，因此对基站进行杂散测试可以全面了解基站的 带内和带外的射频发射。 杂散测试时基站的天线口要接无感、无辐射的 50 Ω 模拟天线。测试可在三种测试场地进行：开阔场、全 波暗室、半电波暗室。 1.1 方法一：定义法 按有效辐射功率定义，杂散发射测试要分两步进 行： 第 一 步， 按 图 1 对 被 试 的 基 站 进 行 布 置， 并 在 30 MHz ~ 4 GHz 的频率范围内进行频域的扫描测试， 以寻找所有可能的杂散频点，并记录这些频点对应的 杂散功率在接收机中的读数；第二步，按图 2 进行布 置，信号源产生上述第一步找到的待测频率的单频信 号，经替代的发射天线向外发射，调节信号源的输出 功率使接收机的读数与第一步得到的值相同，则信号 源输入到替代天线输入端的功率即为基站的最大有效 辐射功率。 由于第一步扫描到的最大发射频点数量可能非常 多，针对每一个频点进行替代测试的工作量将十分巨 大，而且对每一次测试的每一个被试样品都要进行上 述的两个步骤，重复的工作也不少，导致测试时间过 于冗长，所以该方法的实用性较差，只有在存在疑问 图1 预测试布置 图2 终测替代法布置 或发生争议的情况下才采用。 1.2 方法二：改进的定义法 按照标准 CISPR 22 进行的辐射发射测试，只需要 进行方法一的第一步测试，但测试所得的结果是电场 强度 E，单位为 dBμV/m，而且这里的 E 表征的是接 收天线处的电场强度，这和杂散发射要求的被试基站 处的有效辐射功率 P 存在着一定的差异，但是在某种 条件下，按照电磁场理论，这两者又有一定的联系。 假设测试场地为自由空间，则在方法一的第一步 无线产品如GSM、CDMA、WCDMA的基站杂散发射测试是评价基站的电磁发 射的重要指标，也是基站入网测试时的一项必不可少的测试项目。杂散发射测试的测 试参数是基站壳体处的最大有效辐射功率。本文从标准ETSI 300 220的定义法出发， 介绍了由此衍生的其他几种杂散测试方法，并分别对这些方法的优劣进行了分析。 关键词 杂散发射；有效辐射功率；通信基站；半电波暗室 学术论文 Academic Papers 测得的电场强度杂散功率与最大有效辐射功率之间理论上存在一定的换算关系，推导过程如下： 设替代的发射天线增益为 Gt，输入功率为 Pt，则在距离替代天 学术论文 Academic Papers 测得的电场强度杂散功率与最大有效辐射功率之间理 论上存在一定的换算关系，推导过程如下： 设替代的发射天线增益为 Gt，输入功率为 Pt，则 在距离替代天线 d 处的功率密度 S 为 （1） 在远场条件下，E 和 H 相互垂直，且 是自由空间波阻抗，为 377 Ω。 ，β0 图 3 预校准法布置 S=E×H 有 由 （2） 优点：使用预校准方法，通过功率和场强的对应 关系，可以直观地看出基站壳体的杂散发射是否超过 了规定的限值线，而且由于一次校准完成后无需再进 行替代测试，从而可提高测试效率。另外由于校准时 考虑了测试场地的环境因素，因此测试结果比较准确。 缺点：只能看出基站壳体杂散发射在接收天线处 根据（1）、（2）式： 如果替代的发射天线是采用半波振子天线，那么 增益 Gt ＝ 1.64，若采用下列单位 E(μV/m)，Pt（mW）， d（m），则 的 发 射 场 强， 无 法 进 一 步 量 化 杂 散 发 射 功 率。 另 外， 这种方法的校准测试工作量很大，而且标准规定的有 效辐射功率极限值变成了接收场强极限值，使得测试 结果不直观，不便于出具第三方测试报告。 1.4 方法四：改进的预校准方法 参考图 3，设信号源输入到半波偶极子天线的功率 为 PD，接收机接收的功率为 PR，假设 PD 与 PR 之间相 差 D, 则最大有效辐射功率 PD ＝ PR+D。这里 D 为场地 衰减，对于特定的测试场地、确定的替代天线和接收 天线，场地衰减 D 具有一个固定不变的频率特性，如 果事先通过实测得到了场地衰减的频率特性 D，那么 以后基站杂散测试时可通过 P