問(wèn)題與挑戰(zhàn)

日新月異的無(wú)線電技術(shù)不斷帶來(lái)各種創(chuàng)新性的應(yīng)用，特別是在各類大型活動(dòng)中，從比賽計(jì)時(shí)記分、安保指揮調(diào)度到高清視頻傳輸無(wú)不依賴無(wú)線電頻譜來(lái)完成。同時(shí)，繁榮的數(shù)字社交平臺(tái)也帶來(lái)了個(gè)人無(wú)線電設(shè)備的爆發(fā)式發(fā)展，5G、UWB、藍(lán)牙、星閃…..通過(guò)手機(jī)和可穿戴設(shè)備充斥在多個(gè)頻段。

因此，在大型活動(dòng)中各類專用和個(gè)人無(wú)線設(shè)備的密集使用帶來(lái)非常復(fù)雜的電磁環(huán)境，任何頻率誤用、諧波、雜散等問(wèn)題都可能引起無(wú)線電干擾并造成嚴(yán)重?fù)p失。在這種情況下，頻譜監(jiān)測(cè)已成為世界各地頻譜監(jiān)管機(jī)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)商在各類大型活動(dòng)保障中普遍采用的必要技術(shù)手段。但大型活動(dòng)人員密集、空間使用率高且通常只持續(xù)數(shù)天，這為監(jiān)測(cè)定位技術(shù)設(shè)施的部署帶來(lái)很多額外的要求。

目前，通常的做法是快速部署緊湊型監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)來(lái)開展監(jiān)測(cè)測(cè)向任務(wù)。但緊湊型的監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備，特別是測(cè)向天線系統(tǒng)受限于天線口徑，測(cè)向精度和靈敏度都無(wú)法全部滿足監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)需求。如下圖所示,大口徑的測(cè)向天線會(huì)有更大的天線直徑與波長(zhǎng)比。

在測(cè)向精度方面，大口徑的測(cè)向天線優(yōu)于小口徑。但更重要的是，大口徑天線有更好的抗多徑能力，這些無(wú)法通過(guò)技術(shù)表格來(lái)描述，但實(shí)際參加測(cè)向業(yè)務(wù)的工程師會(huì)深刻體會(huì)到這點(diǎn)。

詳細(xì)的論證過(guò)程可見ITU頻譜監(jiān)測(cè)手冊(cè)章節(jié)4.7.1.1.3。

如圖所示，大口徑測(cè)向系統(tǒng)通常配置了臺(tái)式測(cè)向機(jī)，一般不支持便攜式監(jiān)測(cè)測(cè)向儀表。這造成在接到干擾投訴后，需要分別使用臺(tái)式和便攜式儀表完成預(yù)定監(jiān)測(cè)和干擾定位任務(wù)。

總的來(lái)說(shuō)，由于無(wú)線電應(yīng)用和電磁環(huán)境的復(fù)雜性，監(jiān)測(cè)工程師在大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)或關(guān)鍵區(qū)域的快速部署監(jiān)測(cè)任務(wù)中將面臨如下主要挑戰(zhàn)：

密集建筑環(huán)境帶來(lái)的信號(hào)多徑挑戰(zhàn)，要求具備大口徑天線的抗多徑特性；

密集無(wú)線電臺(tái)和應(yīng)用帶來(lái)復(fù)雜電磁環(huán)境挑戰(zhàn)，要求接收機(jī)系統(tǒng)具備精密射頻前端和測(cè)向天線的有源無(wú)源切換功能；

各類突發(fā)干擾帶來(lái)的快速部署和信號(hào)定位需求，要求具備可搬移及便攜模式快速切換及融合使用；

大型活動(dòng)的臨時(shí)性帶來(lái)系統(tǒng)部署的便捷性挑戰(zhàn)，要求具備便于快速部署的架構(gòu)和使用模式；

應(yīng)用場(chǎng)景與技術(shù)要求

應(yīng)用場(chǎng)景：

在大型體育場(chǎng)/館或開放場(chǎng)地召開的大型活動(dòng)的前期電磁環(huán)境測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)性監(jiān)測(cè)、突發(fā)干擾監(jiān)測(cè)與定位；

在無(wú)固定監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)施的情況下，在特殊時(shí)期對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)線電干擾或用頻問(wèn)題的不間斷監(jiān)測(cè)與干擾定位；

技術(shù)需求分析-超短波及6GHz以下頻段技術(shù)需求：

根據(jù)無(wú)線電業(yè)務(wù)劃分，20MHz-6GHz的無(wú)線電信號(hào)需綜合場(chǎng)外大功率發(fā)射臺(tái)和場(chǎng)內(nèi)應(yīng)用的疊加效應(yīng)，同時(shí)會(huì)受到密集建筑物造成的多徑效應(yīng)影響，故需求大口徑測(cè)向天線應(yīng)對(duì)信號(hào)多徑帶來(lái)的信號(hào)測(cè)向問(wèn)題；

頻段內(nèi)無(wú)線電頻譜有較多復(fù)用情況，密集區(qū)域復(fù)雜電磁環(huán)境需求大口徑測(cè)向天線的無(wú)源和有源模式可切換及具備精密射頻前端的接收機(jī)，以便應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境要求；

頻段內(nèi)包括水平極化廣播電視信號(hào)和其他不同極化信號(hào)，需求天線極化可變；

根據(jù)業(yè)務(wù)模式，發(fā)現(xiàn)干擾后需求便攜式監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)和定向天線，實(shí)現(xiàn)干擾的抵近查找；

結(jié)合各類復(fù)雜干擾場(chǎng)景和信號(hào)留證（記錄）分析需求，需求接收機(jī)系統(tǒng)具備信號(hào)I/Q信號(hào)記錄功能和信號(hào)時(shí)頻聯(lián)合分析功能；

技術(shù)需求分析-6GHz-30GHz頻段要求：

根據(jù)在大型活動(dòng)中常用的無(wú)線電業(yè)務(wù)，最高頻率至30GHz可滿足要求，因此頻率要求達(dá)到30GHz；

在SHF頻段，收到信號(hào)傳播特性限制，需求定向天線及相關(guān)有源放大器；

系統(tǒng)架構(gòu)要求：

具備自供電，可為天線系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)測(cè)向設(shè)備供電；

可快速移動(dòng)，便于快速部署；

羅德與施瓦茨解決方案

為助力無(wú)線電監(jiān)管用戶應(yīng)對(duì)不斷變化的需求和技術(shù)挑戰(zhàn)，羅德與施瓦茨發(fā)布創(chuàng)新性的快速部署監(jiān)測(cè)測(cè)向解決方案，在全球范圍內(nèi)享有盛譽(yù)的PR200（可點(diǎn)擊下載）便攜式監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)將可連接高性能的大口徑相關(guān)干涉監(jiān)測(cè)測(cè)向一體化天線，實(shí)現(xiàn)真正意義的快速部署并兼顧監(jiān)測(cè)測(cè)向性能，有效提高在大型活動(dòng)中的監(jiān)測(cè)測(cè)向技術(shù)能力，減輕監(jiān)測(cè)工程師的工作負(fù)擔(dān)并提高無(wú)線電安全保障能力。

特別是在可搬移或半固定狀態(tài)下，監(jiān)測(cè)工程師可以在發(fā)現(xiàn)干擾信號(hào)或故障設(shè)備信號(hào)后，立即攜帶PR200及其配套定向天線組開展抵近干擾信號(hào)定位。這種架構(gòu)不僅減少了投入設(shè)備的數(shù)量和投資，還可提高系統(tǒng)的使用效率并符合監(jiān)測(cè)測(cè)向業(yè)務(wù)開展邏輯。

羅德與施瓦茨的某客戶使用電動(dòng)助力推車平臺(tái)搭建了快速部署的監(jiān)測(cè)測(cè)向系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)圖為實(shí)際比例尺，可看到PR200接收機(jī)通過(guò)單線束連接到ADD597（可點(diǎn)擊下載）監(jiān)測(cè)測(cè)向天線，在20MHz-8GHz頻率范圍內(nèi)的開展監(jiān)測(cè)和測(cè)向業(yè)務(wù)。在發(fā)現(xiàn)可疑信號(hào)后，監(jiān)測(cè)工程師可立即從電動(dòng)推車平臺(tái)上取下PR200實(shí)施干擾源抵近定位。電動(dòng)助力推車可有效減輕工作人員負(fù)擔(dān)，并實(shí)現(xiàn)半固定長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

系統(tǒng)組成：

R&S PR200便攜式監(jiān)測(cè)測(cè)向接收機(jī)

R&S ADD597監(jiān)測(cè)測(cè)向一體化天線

電動(dòng)推車平臺(tái)及配件（圖片參考客戶自建系統(tǒng)，非R&S產(chǎn)品）

系統(tǒng)核心技術(shù)參數(shù)：

監(jiān)測(cè)測(cè)向頻率范圍：20MHz-8GHz

監(jiān)測(cè)測(cè)向一體化天線，20MHz-8GHz垂直水平極化

20MHz-1.3GHz天線有源無(wú)源可切換

突發(fā)短時(shí)信號(hào)捕獲能力100% POI: 750ns

測(cè)向能力：40MHz寬帶測(cè)向

40MHz IQ數(shù)據(jù)的輸出

開放軟件接口，支持系統(tǒng)二次開發(fā)和集成

系統(tǒng)支持R&S臺(tái)式接收機(jī)ESMW、ESME和ESMD及緊湊型接收機(jī)EM200與PR200復(fù)用ADD597測(cè)向天線，即系統(tǒng)可無(wú)縫升級(jí)為多接收通道系統(tǒng)。系統(tǒng)支持車載安裝。

頻段掃描結(jié)合測(cè)向功能圖示

實(shí)時(shí)頻譜與瀑布圖功能圖示

時(shí)分信號(hào)分析-門控頻譜功能圖示（可通過(guò)時(shí)域門定位時(shí)分系統(tǒng)上行干擾）

信號(hào)手動(dòng)與自動(dòng)測(cè)向功能圖示

審核編輯：劉清