杂散发射的测量方法
插入损耗的制约,四分之一波长可调带通腔体滤波器只适用于50 MHz以上频率。对于腔体陷波器而言,在远离陷波频率大约10%以上的频率处,插入损耗也小于1 dB。
通常多频段接收机都具有可变频的滤波器,以便跟踪被测系统的调谐频率。用于测量杂散发射的可变滤波器的种类有:电调谐高频头和钇铁柘榴石(YIG)滤波器.这些滤波器比固定频点的滤波器有较大的插入损耗,但具有较小的通带,可以测量距发射频率较近的信号。
电调谐高频头通常用于50 MHz到1 GHz频段,其3dB带宽约为谐振频率的5%,插入损耗约5-6 dB。
钇铁柘榴石(YIG)滤波器通常用于1-18 GHz频段,其3dB带宽在2GHz处约为15MHz,在18GHz处约为30MHz,插入损耗大约为6-8dB。
2.3 耦合器
测量会用到可将基频发射功率耦合出来的定向耦合器。在基频处,其阻抗必须和发射机的阻抗相匹配。
2.4 终端负载
当按照方法1测量杂散发射功率时,被测发射机应连接测试负载或者终端负载。值得注意的是杂散发射电平会受发射机末级、传输线和测试负载间阻抗匹配程度的影响。
2.5 测量天线
测量时会用到增益已知的谐振偶极子天线或等效全向天线作为参考天线。
2.6 调制状况
测量应尽可能在发射机正常工作时,最大调制状态下进行。有时为了发现一些特殊的杂散频率,也需在无调制条件下进行测量。但必须指出,此时并非所有杂散发射都能检测出来,因加入调制后可能会产生其它杂散频率分量。
3.测量的受限性
3.1 带宽限制
依照±250%倍必要带宽的限值,规定了杂散发射测量范围的起始频率。但某些情况不能这样划分,因为非杂散发射量会造成严重的测量误差。重新确定杂散测量范围的分界线,可不采用±250%倍必要带宽的划分办法,而采用一种新的划分方法(见下式)。另外,也可以不改变以±250%倍必要带宽划定的频段范围,而改用较小的分辨带宽进行测量。
新划分的频段范围和分辨带宽存在下式关系:
RBW x (k-1)≤2(OOB–NBW/2)
RBW:分辨带宽(resolution bandwidth)
k:形状因子(shape factor)
OOB:带外带宽(Out-of-band boundary)
NBW:必要带宽(necessary bandwidth)
由上式可知:如果分辨带宽不变,可计算出带外带宽的范围,反之亦然。
假设一个信号的必要带宽是16kHz,用±250%必要带宽得出的带外带宽(设为40kHz)的范围不变。如果测量分辨带宽滤波器的形状因子是15:1,对带内的功率抑制比为60dB,那么分辨带宽应约为4.5 kHz, 计算如下:
RBW≤2(OOB-NBW/2)/(k-1)
则:RBW≤2 (40–16/2)/(15–1)
得:RBW≤4.5 kHz
另一方面,给定同样的信号和测量接收机参数,如果分辨带宽固定不变,为100kHz,那么带外带宽可利用上式重新算得。对于上例,如果分辨带宽是100kHz,那么算出的带外带宽为708kHz。
3.2 灵敏度限制
由于连接用的转换器件和线缆的损耗,导致频谱分析仪测量灵敏度降低。但这可以通过采用低噪声放大器来克服。
在个别情况下,如在26 GHz以上,调制状态下,测量被测设备(EUT)是否符合规范要求时,主要因为测试装置采用外部混频器,仍无法获得足够高的灵敏度;而在载波(CW)状态下,杂散发射的测量可能是准确的,因为那些由调制造成的发射分量在总量上等于被测设备(EUT)的调制损耗。
3.3 时间限制
对于输出幅度随时间变化的任何有用信号(例如:非恒包络调制),为保持测量值的连续稳定性,至少取十次测量的平均值。
4.测量方法
4.1 概述
这里介绍两种杂散发射的测量方法。在方法1和方法2中必须注意,由测试所产生的辐射不得干扰测试环境中的测试系统。同时必须注意,正确选用杂散发射标准中特别规定的功率加权功能。(参见2.1.1)
方法1-用于测量输出到被测设备(EUT)天线端口的杂散发射功率。
方法2-用于测量杂散的等效全向辐射功率(e.i.r.p),需要用到一个符合条件的测试场地。
如果方法1满足测量要求,则尽可能采用方法1。使用波导的系统应采用方法2,因为在波导终端的转换器件会带来很多测试问题。假若天线端口是波导法兰,那么在波导向同轴转换的过程中,远端的杂散发射会被大大地衰耗。只有在测试电缆与波导连接的一端加上特制的锥型波导器件,才能采用方法1测量。同样,VLF/LF频段的发射机也应采用方法2测量,因为发射机、馈线、天线之间并没有清晰的界限划分。
雷达系统的测量方法ITU另有文件说明(ITU-R M.1177)。因为对雷达系统尚没有特别完善的测量方法,必须根据杂散发射限值的具体要求进行实际可行的测量。
4.2方法1-输出到天线端口的杂散发射的测量方法
此方法无需特殊的测试场地或电
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