無線電發(fā)射設(shè)備測試中的不確定度分析

穆沈浩

摘 要：目前應用無線電設(shè)施監(jiān)測周邊位置出現(xiàn)的各種無線電信號越來越廣泛。但是無線電設(shè)備和周邊各種環(huán)境和天氣等情況均會制約無線電訊號的檢測情況，所以存在著很大程度的不確定性。該文結(jié)合影響無線電測試不確定性的主要原因，對在發(fā)射設(shè)備測試應當注意的一些細微環(huán)節(jié)進行了分析闡述，對于改善無線電發(fā)射設(shè)備測試質(zhì)量，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：無線電 發(fā)射設(shè)備 不確定度 測試分析

中圖分類號：TN830 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0010-02

目前在無線電發(fā)射設(shè)備運行測試中，存在著很多隨機發(fā)生的不確定性因素，一定程度上影響了測試結(jié)果的科學性和準確性，也影響了發(fā)射設(shè)備運行測試的可信賴程度?？茖W、高效地分析、判斷和及時、準確地解決這些不確定度的問題，不僅能夠穩(wěn)步提升無線電發(fā)射設(shè)備測試水平，而且也能夠保障發(fā)射設(shè)備運行的安全、可靠性能，增強廣大用戶對于無線電發(fā)射設(shè)備的滿意度和信任度。而且，評測數(shù)值應當始終滿足客觀實際，太低，容易影響無線電發(fā)射設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量問題；而太高，又將增加費用支出的數(shù)額，影響經(jīng)濟效益和社會效益。因此，筆者試就科學地分析無線電發(fā)射設(shè)備測試中的不確定度問題，談些粗淺的認識。

1 無線電發(fā)射設(shè)備測試不確定度的影響因素

一般來說，讓無線電發(fā)射設(shè)備出現(xiàn)檢測中的不確定度，主要有下面幾個原因。

一是測試設(shè)施的自身原因所造成的。通常由于線纜、衰減儀等測試設(shè)施自身存在的一些影響因素，或者是在測試方法的選擇上不是非?？茖W，經(jīng)常會導致無線電發(fā)射設(shè)備測試過程中發(fā)生不確定性的問題，并且這種不確定度的難題，一般非常不容易從根本上予以解決，只能夠通過一定的技術(shù)改進來進行控制，讓其最大限度地降低不確定度發(fā)生的幾率。

二是不可預見因素造成的不確定度。由于這些情況在進行無線電發(fā)射設(shè)備測試之前無法預料，經(jīng)常會隨機發(fā)生，所以很難在初始階段及時發(fā)現(xiàn)和得到解決，并且無法有效地進行抑制，所以通常這種測試中的不確定度對無線電發(fā)射設(shè)備的檢測有著至關(guān)重要的影響。

三是某些技術(shù)指標造成的不確定度。通常造成這種不確定度的問題，一般是由于在對無線電發(fā)射設(shè)備進行測試的時候，諸如誤碼、信號轉(zhuǎn)換噪音等技術(shù)參數(shù)或者特別性能情況引起的接收信息失靈等問題，或者是在測試的時候，受到電壓、溫度等變化影響引發(fā)的頻率和功率數(shù)值出現(xiàn)異常等情況。

2 測算無線電發(fā)射設(shè)備檢測不確定度的技術(shù)方法

2.1 無線電發(fā)射設(shè)備檢測不確定度的測評方法

通常情況下，對于無線電發(fā)射設(shè)備測試中的不確定度進行評測，主要有兩種方式。

一是采取統(tǒng)計學的概念來分析評價發(fā)射設(shè)備測試的不確定度情況。例如對已經(jīng)得出的檢測結(jié)果反復多次地進行準確度的重復測試。對這種重復幾次進行的準確度測試而言，很多原因均可以導致無線電發(fā)射設(shè)備測試結(jié)果出現(xiàn)不確定的數(shù)值差異問題，比如受到天氣、溫度或者其他環(huán)境因素的影響，所以可以依據(jù)統(tǒng)計學原理對可能會發(fā)生的差異系數(shù)進行測算，以此為標準，與總體測試的不確定度進行比對結(jié)合，這種方法目前應用比較廣泛。

二是采取另外的方法來分析評價發(fā)射設(shè)備測試的不確定度情況。例如對無線電發(fā)射設(shè)備訊號接收設(shè)施中的電平進行檢測，看是否出現(xiàn)了影響測試不確定性的問題。這種方法通常用于對無線電發(fā)射設(shè)備整體測試的不確定性，甚至對相應數(shù)據(jù)的影響都關(guān)系密切。并且通過該種評測的措施，在不確定性的影響原因上涵蓋了測試設(shè)施不對稱、非線性配置、線纜、增益、測試對象、衰減儀器出現(xiàn)了較大的耗費等內(nèi)容。另外，接收設(shè)施以及頻譜檢測儀器等出現(xiàn)了不確定性情況，也涵蓋了頻率反饋、衰減儀器精準性、配置不對稱、帶寬和轉(zhuǎn)換設(shè)施出現(xiàn)偏移、電平準確度差等諸多因素。

而一旦出現(xiàn)了這種因素引起的測試不確定度問題，就需要通過以下幾項措施來測評。一是查看出廠說明書或者質(zhì)量檢驗報告等，檢查無線電發(fā)射設(shè)備生產(chǎn)廠家所標明的各項指標和參數(shù)情況。二是對相關(guān)的信息數(shù)據(jù)予以比對審核。三是借助于測試中所得的經(jīng)驗進行分析預判，很多時候，出現(xiàn)測試的不確定度問題，一般均能夠采取概率測算的方法進行分析，目前廣泛使用的是概率U型、均衡和正太這3種分布方法。

這3個方法在概率的分布上一般都存在著一定的差異。無論在理論研究上，抑或在實際測試的時候，往往能夠說明，由于測試設(shè)施配置不科學等情況所造成的不確定性問題，一般在概率上是U型結(jié)構(gòu)分布的，標準誤差的系數(shù)是，但是由于天線或者電纜出現(xiàn)了耗費偏差原因造成的測試不確定度，若并非已知道應該服從何種分布類型，那么一般來說，就能夠考慮成均衡分布的類型，那么它的標準誤差的系數(shù)就為。而對于呈正太分布的類型，它的標準誤差系數(shù)即為該種類型分布的誤差系數(shù)。所以整體上，往往能夠確定是按照正太的方式進行的功率分布。

2.2 無線電發(fā)射設(shè)備測試不確定度的測算方法

一是合成數(shù)據(jù)的測算方法。

倘若事先明確了一項數(shù)據(jù)在測試的時候，存在著n種不確定度的影響因素，并且這些不確定度相關(guān)的誤差系數(shù)為Ui，那么，通過RSS的方法，在總體上就可以對這些不確定度的標準誤差數(shù)值進行合成測算，計算公式是：

但是該公式能夠使用的要件包括：一是各個不確定度的影響因素應該可以進行加和計算；二是各個影響因素的計量單位應當是一致的。換句話來講，也就是各個影響數(shù)據(jù)相關(guān)的誤差系數(shù)只有通過百分比例以及電壓等計量數(shù)值的單位來表示才可利用。不過很多無線電發(fā)射設(shè)備在測試的時候，諸如測試設(shè)施配置不協(xié)調(diào)、線纜出現(xiàn)嚴重耗費、放大設(shè)施增益數(shù)值等每個影響因素往往是用乘積來進行表示，這樣使用dB來表述明顯無法達到上述要件的要求?？墒窃诶碚撗芯恐校瑓s能夠表明，一旦標準誤差的系數(shù)特別小，例如已經(jīng)低于了30%或者低于了25 dB，那么使用上面的RSS方式進行測算就能夠?qū)崿F(xiàn)不確定度的準確評測。

二是對稱參數(shù)的測算方法。目前在對很多無線電發(fā)射設(shè)備不確定度進行測試的時候，對于氣溫條件、天氣狀況、電壓數(shù)值變化較大、電阻擾動數(shù)值過高等多種原因均能夠?qū)е掳l(fā)射設(shè)備出現(xiàn)測試不確定度的問題。而且很多因素造成的這種不確定情況往往都是按照均衡的態(tài)勢進行的功率分布。所以利用測算的方法，就能夠計算出來標準誤差Ui 的系數(shù)，并且能夠按照在測試中出現(xiàn)的不確定度因素的對稱參數(shù)數(shù)值A(chǔ)和標準誤差的系數(shù)Uja，利用公式將對稱參數(shù)的系數(shù)測算得出，同時通過RSS措施與整個測試中的不確定度進行合成計算。

3 結(jié)語

通常來說，對于無線電發(fā)射設(shè)備測試中的不確定度進行分析，往往可以采取很多的方法對測試過程中形成的一些訊號或者技術(shù)指標進行多次重復測算，以確保發(fā)射設(shè)備測試的精準度和可靠性要求。所以為了保證無線電發(fā)射設(shè)備測試不確定度的準確檢驗和科學分析評測，及時發(fā)現(xiàn)和糾正影響不確定度的相關(guān)因素，對于專業(yè)人員來說，就應當充分認清和了解影響測試不確定度的主要原因，并且采取行之有效的測算方法，確保最大限度地解決不確定度的測試問題，保證無線電發(fā)射設(shè)備的安全高效運行，提高用戶的滿意度，促進無線電測試事業(yè)持續(xù)不斷地健康、協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻

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