無線電發射設備測試中的不確定度分析

穆沈浩

摘 要：目前應用無線電設施監測周邊位置出現的各種無線電信號越來越廣泛。但是無線電設備和周邊各種環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。該文結合影響無線電測試不確定性的主要原因，對在發射設備測試應當注意的一些細微環節進行了分析闡述，對于改善無線電發射設備測試質量，具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：無線電 發射設備 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

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

1 無線電發射設備測試不確定度的影響因素

一般來說，讓無線電發射設備出現檢測中的不確定度，主要有下面幾個原因。

一是測試設施的自身原因所造成的。通常由于線纜、衰減儀等測試設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常科學，經常會導致無線電發射設備測試過程中發生不確定性的問題，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改進來進行控制，讓其最大限度地降低不確定度發生的幾率。

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射設備測試之前無法預料，經常會隨機發生，所以很難在初始階段及時發現和得到解決，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射設備的檢測有著至關重要的影響。

三是某些技術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射設備進行測試的時候，諸如誤碼、信號轉換噪音等技術參數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的頻率和功率數值出現異常等情況。

2 測算無線電發射設備檢測不確定度的技術方法

2.1 無線電發射設備檢測不確定度的測評方法

通常情況下，對于無線電發射設備測試中的不確定度進行評測，主要有兩種方式。

一是采取統計學的概念來分析評價發射設備測試的不確定度情況。例如對已經得出的檢測結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射設備測試結果出現不確定的數值差異問題，比如受到天氣、溫度或者其他環境因素的影響，所以可以依據統計學原理對可能會發生的差異系數進行測算，以此為標準，與總體測試的不確定度進行比對結合，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射設備測試的不確定度情況。例如對無線電發射設備訊號接收設施中的電平進行檢測，看是否出現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射設備整體測試的不確定性，甚至對相應數據的影響都關系密切。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施不對稱、非線性配置、線纜、增益、測試對象、衰減儀器出現了較大的耗費等內容。另外，接收設施以及頻譜檢測儀器等出現了不確定性情況，也涵蓋了頻率反饋、衰減儀器精準性、配置不對稱、帶寬和轉換設施出現偏移、電平準確度差等諸多因素。

而一旦出現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量檢驗報告等，檢查無線電發射設備生產廠家所標明的各項指標和參數情況。二是對相關的信息數據予以比對審核。三是借助于測試中所得的經驗進行分析預判，很多時候，出現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型結構分布的，標準誤差的系數是，但是由于天線或者電纜出現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就為。而對于呈正太分布的類型，它的標準誤差系數即為該種類型分布的誤差系數。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 無線電發射設備測試不確定度的測算方法

一是合成數據的測算方法。

倘若事先明確了一項數據在測試的時候，存在著n種不確定度的影響因素，并且這些不確定度相關的誤差系數為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，也就是各個影響數據相關的誤差系數只有通過百分比例以及電壓等計量數值的單位來表示才可利用。不過很多無線電發射設備在測試的時候，諸如測試設施配置不協調、線纜出現嚴重耗費、放大設施增益數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。可是在理論研究中，卻能夠表明，一旦標準誤差的系數特別小，例如已經低于了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實現不確定度的準確評測。

二是對稱參數的測算方法。目前在對很多無線電發射設備不確定度進行測試的時候，對于氣溫條件、天氣狀況、電壓數值變化較大、電阻擾動數值過高等多種原因均能夠導致發射設備出現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，并且能夠按照在測試中出現的不確定度因素的對稱參數數值A和標準誤差的系數Uja，利用公式將對稱參數的系數測算得出，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 結語

通常來說，對于無線電發射設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指標進行多次重復測算，以確保發射設備測試的精準度和可靠性要求。所以為了保證無線電發射設備測試不確定度的準確檢驗和科學分析評測，及時發現和糾正影響不確定度的相關因素，對于專業人員來說，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，保證無線電發射設備的安全高效運行，提高用戶的滿意度，促進無線電測試事業持續不斷地健康、協調發展。

參考文獻

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