0 前言
電磁環(huán)境測試是電磁頻譜管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,，它廣泛應(yīng)用于無線電臺站選址,、頻率指配、無線電管制和電磁環(huán)境*估等電磁頻譜管理的各個環(huán)節(jié),。掌握科學(xué)的測試方法并不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對微波電磁環(huán)境測試至關(guān)重要,。本文結(jié)合具體的工作實(shí)際，以“HP8593監(jiān)測測向系統(tǒng)”為例（其他系統(tǒng)可參考進(jìn)行）介紹微波電磁環(huán)境測試的基本方法,。
1 測試依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)
微波電磁環(huán)境測試所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),，主要有GB 13616-92《微波接力站電磁環(huán)境保護(hù)要求》和GB 13619-92《微波接力通信系統(tǒng)干擾計(jì)算方法》。
2 測試系統(tǒng)組成
根據(jù)不同的測試任務(wù)搭建相應(yīng)的測試系統(tǒng),，是順利完成電磁環(huán)境測試任務(wù)的第一步,。
以HP8593頻譜分析儀為主體的HP8593微波電磁環(huán)境測試系統(tǒng)（如圖1所示），由寬頻帶標(biāo)準(zhǔn)喇叭天線,、高頻衰減器,、微波低噪聲放大器,、微波低損耗電纜、HP8593E頻譜分析儀和便攜式計(jì)算機(jī)等設(shè)備組成,，能夠完成1 GHz～18 GHz頻段的電磁環(huán)境監(jiān)測工作,。
值得注意的是，頻譜分析儀等測試儀表應(yīng)符合GB6113的規(guī)定,，并經(jīng)計(jì)量部門檢定,，以保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
圖1 HP8593微波測試系統(tǒng)
3 測試系統(tǒng)可行性論證
依據(jù)被測微波頻段接收設(shè)備的靈敏度,，對所搭建的測試系統(tǒng)進(jìn)行可行性論證，以確認(rèn)該系統(tǒng)是否滿足“測試系統(tǒng)的靈敏度必須高于微波接收設(shè)備的靈敏度”的測試要求,?？尚行哉撟C是保證電磁環(huán)境監(jiān)測工作科學(xué)、真實(shí)和有效的前提,。
?。?）測試系統(tǒng)性能論證
電磁環(huán)境測試系統(tǒng)性能主要體現(xiàn)在接收靈敏度方面，即對微弱信號的接收能力,。接收機(jī)噪聲系數(shù)和靈敏度是衡量接收機(jī)對微弱信號接收能力的兩個重要參數(shù),，并且可相互轉(zhuǎn)換。
接收機(jī)靈敏度是接收機(jī)在指定帶寬下監(jiān)測弱信號的能力,，以μV或dBμV為單位,；而噪聲系數(shù)是指接收機(jī)（或頻譜儀）內(nèi)部產(chǎn)生的附加噪聲折合到輸入端與輸入本身的理論熱噪聲之比，屬無量綱參數(shù),，一般以dB為單位,。即：
FN=NO/GNI ①
其中： FN 為噪聲系數(shù)；
NI 為輸入理論熱噪聲功率,，NI=kT0B,，k是波爾茲曼常數(shù)，T0是室溫的絕對溫度,，B是接收機(jī)有效噪聲帶寬（或頻譜儀的分辨帶寬）,；
NO 為輸出噪聲功率；
G 為電路系統(tǒng)增益,。
電路的輸出噪聲除以增益即為電路的等效噪聲輸入,，所以NI FN為等效電路的輸入噪聲功率。即：
NI FN =kT0B FN
在接收機(jī)應(yīng)用中,，kT0B FN表示接收機(jī)輸入端的噪聲功率,，信號電平必須超過此噪聲功率。若S/N=1,，則輸入信號功率等于kT0B FN,，如用對數(shù)形式表示則為：
10lgNI=10lgkT0B=-174+10lgB（dBm） ②
若B=1Hz,，則：10lgNI=-174+10lgB =-174(dBm/Hz)；
若B=1kHz,，則：10lgNI=-174+10lgB =-144(dBm/kHz),。
若S/N=1，接收機(jī)噪聲系數(shù)為NF=10lgFN,，則接收機(jī)（或頻譜儀）的靈敏度為：
SN=10lgkT0BFN=-174+10lgBFN（dBm/Hz） ③
若B=1Hz,，則：SN=-174+NF（dBm/Hz）；
若B=1kHz,，則：SN =-144+NF（dBm/kHz）,。
HP8593E頻譜儀噪聲系數(shù)的典型取值是32dB,即NF=10lgFN=32。那么在頻譜儀前端沒有衰減的條件下,，其接收靈敏度為(若前端衰減設(shè)置為10dB,，則頻譜儀靈敏度下降10dB)：
S=10lgkT0BFN=-174+10lgBFN =-174+32+10lgB。
若B=1Hz,，則：S =-142（dBm/Hz）,；
若B=1kHz，則：S =-112（dBm/kHz）,。
對于較為弱小的信號,，在頻譜儀前端增設(shè)低噪聲放大器，將明顯提高接收系統(tǒng)靈敏度,。
?。?）測試系統(tǒng)靈敏度論證
在本測試系統(tǒng)中，頻譜儀接收靈敏度為：S=-142（dBm/Hz）,，滿足GB13616-92《微波接力站電磁環(huán)境保護(hù)要求》指標(biāo)要求,，DH微波低噪聲放大器增益G為30dB,噪聲系數(shù)為5。那么,，高頻低噪聲放大器輸出端的噪聲功率（即最小信號電平功率）由公式③得出,，可用對數(shù)表示為：
SNo=10lgkT0BGFN
=-174+10lgBFN+G =-174+5+30+10lgB
若B=1Hz，則：SNo=-174+5+28=-141（dBm/Hz）,；
若B=1000Hz,，則：SNo=-174+5+28+30=-111（dBm/kHz）。
此值高于頻譜儀接收靈敏度,，即對于經(jīng)低噪聲放大器放大輸出的空中信號,，HP8593E頻譜分析儀均能可靠接收。低噪聲放大器接收靈敏度為169dBm,考慮到天線的增益,，本測試系統(tǒng)接收小信號的能力,，即折算到天線口面處能接收的最小信號電平Pr可用公式表示為：