1 背景
随着我国移动通信技术的迅猛发展及移动用户的增多，移动运营商为了更好地服务，同时运营了多个移动通信系统。典型的信号覆盖场景至少有6种通信信号进行覆盖，而机场、地铁等地多达13种通信信号。这么多的信号覆盖必然面临更多的问题，而在无线电测量领域，多种信号共存带来的是更加复杂的杂散发射信号测量难题。
传统的杂散发射信号测量多采用带阻滤波器进行杂散发射信号测试，这在小功率无线电发射设备测量是没有问题的，但是大功率的无线电发射设备是没办法用带阻滤波器进行测试的。首先，带阻滤波器采用腔体结构进行设计，载波信号由于带阻滤波器的高驻波而造成信号全反射，大功率无线电发射设备一般采用多级放大，反射信号过大而造成末级功率放大器工作异常从而导致烧毁的事件时有发生；其次，传统的杂散发射测量设备集成度低，每个测量频段都要进行单独测试，并且需要将设备断电，这严重影响了测试效率，因此每一个测试工程师最厌烦的就是测量杂散发射；最后，由于带阻滤波器的设计难度大，很少有公司或实验室有全套的测量带阻滤波器，有经验的测量工程师一般会采用分级计算的方式进行测量，但这样的测量方法非常受限，需要拆解被测设备，分级进行测试并计算，整个测试工作量提升将近5倍以上。
2 系统组成及其工作原理
无线电发射设备在正常工作过程中在整个频谱范围内会有很多寄生杂波，这种杂波不是无线电发射设备希望产生的但是又不可避免，在设计时通过滤波电路或相关滤波器件可过滤一部分，寄生的杂波信号会对系统内的其他无线电发射设备产生干扰，本装置设计的目的就是将这些寄生信号进行采集并输出给计算机，快捷、准确地显示出来。本系统内部包括信号分离单元、信号衰减单元和信号采集单元。本实用新型可以支持常规80W以下的无线电发射设备的杂散发射信号测试。测量系统内部采用的无源模块通过先进的生产工艺降低系统内互调产物的干扰，系统自测互调＜-165dBc@46dBm；系统的功率测量部分采用的是高精度功率探头，可以准确地测量出杂散信号的频率范围和幅度。
信号分离单元包括7个不同类型的合路器、4个不同类型的双工器、1个输入端口和14个输出端口。输入端口用于连接被测设备，14个输出端口通过射频电缆分别与信号衰减单元连接；7个合路器的腔体个数不同，4个双工器中的3个腔体个数相同。信号衰减单元包括分别独立工作的可调衰减器；可调衰减器的主要指标要求是衰减能力及功率承载能力。
图1 系统工作原理图
如图1所示，假定被测设备为GSM 20W数字光纤直放站，将14路信号衰减单元的衰减调谐至最大范围；GSM数字光纤直放站的载频信号和杂散信号一同进入信号分离单元，通过信号分离单元对不同频段信号进行选择和分离，不同频段的信号进入到信号衰减单元，此时将信号衰减单元的所有调谐旋钮分别调小10dB，当计算机采集的信号高于25dBm时则停止调小衰减，并将可调衰减器此时的衰减值录入到相应的链路中；功率探头探测到信号衰减单元发射过来的信号并进行采集上报至计算机中，计算机根据可调衰减器衰减值计算杂散发射信号的实际值。
3 测量系统的测量不确定度分析
3.1 数学模型
3.6 被测量分布的估计
由不确定度概算表可知，共有5个不确定度分量，被测量服从均匀分布，则k95=1.65。
3.7 扩展不确定度U
（1）9kHz~1GHz时，扩展不确定度U95=k95uc=1.65×0.4285dB≈0.7dB，k95=2。
（2）1~12.75GHz时，扩展不确定度U95=k95uc=1.65×1.51dB≈2.4dB，k95=2。
4 特殊频段杂散发射测量系统在无线电测量中的应用
针对中国铁塔集团集中采购的8通道光纤分布系统，现有的测试系统或测试方法如完成一套光纤分布系统的测试需要2人同时工作4h以上，并且测得的数据需要人工进行整理审核；而采用杂散发射信号测试系统只需1人，全套光纤分布系统的测试只需20min就可以完成，测试结果准确度高。此外，该系统可以根据后续需要增加其他频段的信号测试。
5 结语
本文详细描述了在多系统条件下特殊频段杂散发射信号的测量手段，有效地解决了在传统测试方法中的频繁切换、测量不确定度高等一系列问题。同时通过此类测试装置可以达到测试项目的标准化操作，以减少不同测试人员、不同测量机构之间的测量误差。本装置在后续演进及兼容方面具有很大的空间，符合当今科技对测量装置的发展要求。
（作者系沈阳出入境检验检疫局工程师，研究生）
