开阔地面环境下模拟电视台站发射功率辐射测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，属于无 线电发射系统性能指标测试领域。
【背景技术】
[0002] 现有技术中对模拟电视台站发射功率的测试主要是通过传导方式进行的。台站发 射机通过耦合端口将射频功率输出到测试设备的输入端，根据测试设备接收到的耦合功率 和耦合系数就可以推算发射机的发射功率。这种传统的传导测试方式不仅无法考察天馈系 统对台站实际辐射特性的影响，而且也常常因为台站的发射机不具备耦合口或者耦合口耦 合参数缺失而无法进行。另外，从无线电监测的实际效果上来看，因为传统的传导测试方式 需要测试机构和台站等多个部门的提前协调和配合，所以监测工作的适时性、灵活性和自 主性也会受到影响。
【发明内容】
[0003] 为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种开阔地面环境下模 拟电视台站发射功率的辐射测试系统。本系统能实现对包括发射机、天馈系统在内的台站 无线电发射系统更加全面、准确的监测。不仅如此，采用本发明的辐射测试系统在实际的测 试过程中无需台站部门参与，也无需连接发射机的耦合端口，所以无线电监测工作的适时 性、灵活性和自主性也能得到相应的提高。
[0004] 本发明的一种开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其包括： 定向接收天线、功率测量设备、测距及定位装置和控制装置；定向接收天线用于接收开阔地 面环境下模拟电视台站发射的电磁波并转换为电信号，传送给功率测量设备；功率测量设 备根据该电信号计算入射到接收天线的峰值功率Pr;测距及定位装置用于测量发射天线 高度hl、接收天线高度h2和收发天线之间的距离L ;控制装置包括台站等效全向辐射功率 估算模块，所述的台站等效全向辐射功率估算模块根据下式计算被测台站的等效全向辐射 功率EIRP:
[0005] EIRP=P^G，L，Lprop+Pb，式中A为接收天线的增益，为接收馈线及连接器的损 耗山PMP为空间传播损耗，P b为补偿功率。
[0006] 优选地，控制装置还包括空间传播损耗分析模块，空间传播损耗Lp_根据测量频 率f和收发天线之间的距离L拟合得到，如下式：
[0007] Lprop= A+B log10(f)+C log10(L/1000)
[0008] 其中，A、B、C为三个经验常数。
[0009] 优选地，25彡A彡40,15彡B彡25,15彡C彡25。
[0010] 优选地，A = 30. 8, B = 19. 1，C = 15. 6。
[0011] 优选地，控制装置还包括补偿计算模块，补偿计算模块根据功率测量设备的中心 频率f、发射天线高度h、接收天线高度h2、收发天线距离L和地面反射系数c计算：
[0012]
[0013] 其中，c为地面反射系数，0为地面反射补偿角度，单位为弧度，通过下式计算：
[0014]
【主权项】
1. 一种开阔地面环境下模拟电视台站发射功率辐射测试系统，其特征在于，包括：定 向接收天线、功率测量设备、测距及定位装置和控制装置，所述的定向接收天线用于接收开 阔地面环境下模拟电视台站发射的电磁波并转换为电信号，传送给功率测量设备；所述的 功率测量设备根据该电信号计算入射到接收天线的峰值功率Pr ;所述的测距及定位装置 用于测量发射天线高度hl、接收天线高度h2和收发天线之间的距离L ;所述的控制装置包 括台站等效全向辐射功率估算模块，所述台站等效全向辐射功率估算模块根据下式计算被 测台站的等效全向辐射功率EIRP : EIRP = P^G，L，Lprop+Pb，式中，接收天线的增益，L为接收馈线及连接器的损耗； Lpmp为空间传播损耗，P b为补偿功率。
2. 根据权利要求1所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的控制装置还包括空间传播损耗分析模块。
3. 根据权利要求2所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的空间传播损耗分析模块根据测量频率f和收发天线之间的距离L拟合得 到空间传播损耗L pmp，如下式： Lpr〇p= A+Blog 10 (f) +Clog10 (L/1000) 其中，A、B、C为三个经验常数。
4. 根据权利要求3所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的三个经验常数设置范围为：25 < A < 40,15 < B < 25,15 < C < 25。
5. 根据权利要求4所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的三个经验常数设置为：A = 30. 8, B = 19. 1，C = 15. 6。
6. 根据权利要求1所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的控制装置还包括补偿计算模块。
7. 根据权利要求6所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的补偿计算模块根据功率测量设备的中心频率f、发射天线高度Ii 1、接收天 线高度h2、收发天线距离L和地面反射系数c计算：
其中，c为地面反射系数，Θ为地面反射补偿角度，单位为弧度，通过下式计算：
其中，频率f的单位为MHz，发射天线高度h、接收天线高度h2以及收发天线距离L的 单位为米。
8. 根据权利要求1所述的开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，其 特征在于，所述的功率测量设备的中心频率和频率扫描范围：中心频率f = &+3,频率下限 fi?= f(T2,频率上限fUp= f。+8,单位为MHz，其中f(i代表模拟电视台站登记的载波频率。
【专利摘要】本发明提供一种开阔地面环境下模拟电视台站发射功率的辐射测试系统，属于无线电发射系统性能指标测试领域。测试系统包括：定向接收天线、功率测量设备、测距及定位装置和控制装置，定向接收天线用于接收模拟电视台站发射的电磁波并转换为电信号，传送给功率测量设备；功率测量设备根据该电信号计算入射到接收天线的峰值功率Pr；测距及定位装置用于测量发射天线高度h1、接收天线高度h2和收发天线之间的距离L；控制装置包括等效全向辐射功率估算模块，所述等效全向辐射功率估算模块计算被测台站的等效全向辐射功率EIRP。本发明实现对包括发射机、天馈系统在内的台站无线电发射系统更加全面、准确的监测，工作的灵活性和自主性大大提高。
【IPC分类】H04N17-00
【公开号】CN104735446
【申请号】CN201510152746
【发明人】陶洪波, 宋起柱, 李吉, 赵越, 许巧春, 王怀玺, 何兵, 罗振华, 李坤
【申请人】国家无线电监测中心, 国家无线电监测中心检测中心, 天维讯达无线电设备检测（北京）有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月1日