摘 要

随着无线技术的飞速发展，人们享受着无线技术带来的各种好处，无线技术虽然给人们的生活送来极大地便利，但与此同时也使人们处于极大的复杂的电磁环境之中,电磁环境严重的影响到了人们的生活。为了了解学校周围的电磁环境特性，在学校附近选定了两个具有代表性测试区域，进行了相应的电磁环境测试，一是 ，在学校附近的基站周围进行测试，在基站附近选定了多点进行电磁环境测试，通过对多组测试数据处理分析，得出该信号基站附近主要有两种信号：一种是手机信号，另一种为对讲机信号；二是，在学校较为空旷的区域进行测试，通过测试天线水平极化和垂直极化两种极化方式，来看极化方式对信号功率强度的影响，通过对测试数据的分析可以看出，天线处于垂直极化方式下的信号强度要高于处于水平极化方式下信号的强度。另外，还测试了在同一极化方式下，将天线摆放在不同高度，通过测试数据来分析，天线高度对信号功率强度大小的影响。结果显示，在一定高度的情况下，适当的增加天线距地面的高度，频谱仪测试的信号强度会增强。

关键词：电磁环境测试；频谱仪；测试系统

Abstract

With the rapid development of wireless technology,people enjoy the benefits of wireless technology. Although wireless technology brought convenience to people's life greatly, but at the same time so that people in the complex electromagnetic environment greatly, the influence of electromagnetic environment seriously to people's life. In order to understand the electromagnetic environment around the school, in this paper, several common electromagnetic environment regions are selected for testing.First,make a test around the base station in school, near the base station select tulti-piont electromagnetic environment to do test, By processing multiple sets of test data analysis, the signal transmitted by the base station are concentrated in a band.Second,testing in schools more open areas through the test antenna horizontal and vertical polarization two kinds of polarization, polarization of view on the strength of the signal power, in addition, also tested in the same polarization mode, the antenna will be placed at different heights, by analyzing the test data, the impact on the antenna height of the signal power intensity level.

Key words: Electromagnetic environment ;Spectrum analyzer;Test system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 电磁环境定义及测试方法简述 1

1.3 电磁测试技术的发展现状 2

1.4 本文主要工作及文章结构 3

第2章 电磁环境测试仪器介绍 4

2.1 频谱仪 4

2.1.1 输入衰减器的设置 4

2.1.2扫频宽度、参考电平设置 5

2.1.3分辨率带宽的设置 5

2.1.4检波方式的选择 6

2.2 手持频谱仪 6

2.2.1 Mode Menu 7

2.2.2 Centre Menu 8

2.2.3 Span Menu 8

2.2.4 Level Menu 9

2.2.5 Markers Menu 9

2.2.6 Sweep Menu 10

2.2.7 Traces Menu 10

2.2.8 Stores Menu 10

2.3天线 11

2.3.1 天线相关参数 11

2.3.2 天线指标 12

第三章 测试系统的介绍 13

3.1测试系统的组成及工作原理 13

3.2测试系统的性能论证 14

3.3测试系统的灵敏度计算 15

第4章 测试过程及结果分析 17

4.1测试系统方案 17

4.2电磁环境测试过程 17

4.3测试结果分析 18

第5章 总结及展望 26

参考文献 28

附 录 29

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

此次毕业设计目的就是能够了解测量电磁环境的方法，有关的测量仪器是如何使用的，以及如何搭建一个能正常工作的测试系统，还有最后通过测得的数据能够分析出相应的电磁环境特性。毕业设计的内容其实和人们生活也是息息相关的，随着无线技术的飞速发展，人们享受着无线技术带来的各种好处，无线技术虽然给人们的生活送来极大地便利，但与此同时也使人们处于极大的复杂的电磁环境之中, 电磁环境严重的影响到了人们的生活。从自身生活上来说，对电磁环境进行相应的测量，做出相应的标准，能够在最大程度上减少电磁环境所造成的影响 。从战略角度上来看，随着信息化技术的加速发展，电磁环境的复杂程度日益加剧，对于电磁空间的争夺变得更加剧烈。因为在作战中频繁使用各种各样的电子化装备，进而导致了战场电磁环境的复杂化。然而过于复杂的电磁环境又会对我们所使用的电子设备造成各种干扰，让电子设备没有办法正常工作，从而引起一系列问题^[1]。比如，一些定位导弹无法对目标准确的进行定位，后场指挥系统控制紊乱以及战场通信网络的瘫痪等，任何一个问题都可能在瞬息万变的战场上造成巨大影响。由此可以看到，电磁环境在战略上有着重大意义，优先占领电磁环境，对今后的军事活动有着重大的影响。

1.2 电磁环境定义及测试方法简述

存在于给定场所的电磁现象的总和称为电磁环境。电磁环境由空间、时间和频谱三个要素组成，电磁环境可以简单的理解成电磁场现象，即环境中普遍存在的电磁感应，干扰现象。电磁环境的测试方法常用的有两种，一种是用频谱分析仪和定向天线测量，利用频谱分析仪的测量值、天线系数、馈线损耗，然后通过计算可以的出辐射的功率密度；另一种是用射频电磁辐射仪，可以直接读出辐射功率密度^[13]。但是在实际测量中，两种方法所得出的测量数据往往差距会很大，造成这种现象发生的原因是，射频电磁辐射仪的工作原理不同于频谱仪，它是一种用于环境场能量检测的仪器，它测量的并不是所选频段的功率或电平情况，而是在这一频段范围内，单位时间内所吸收的总能量的反映，并且在射频电磁辐射仪测量时，它的每个信道中的8个时隙可能不是全工作，12个信道也可能不是同时工作。相对于频谱仪测量来说，对于频谱仪的每个信道，1个时隙与8个时隙工作测量结果相同，即使12个信道没有同时工作，它也可以最大保持功能，所以在本次毕业设计所用的电磁环境测量方法是用频谱分析仪和定向天线测量。

1.3 电磁测试技术的发展现状

未来的信息化战场是以电子技术和信息技术为基础在信息领域的对抗，能否充分的利用电磁环境、控制电磁环境，是打赢现代高技术战争的重要前提和至关因素。国内系统性地针对电磁环境效益的理论研究才刚刚开始，而发达国家针对电磁环境已初具规模，早期从20世纪60年代，主要考虑射频干扰，这是美国国防部把电磁兼容作为集成指标应用于武器装备设计、开发、采购和保存等环节、后来扩大到电磁效应，根据电磁环境的概念^[3]。美军把电磁环境效应作为顶层标准体系，建立了一系列的军用标准，包括应用指南、操作手册，以及每年的工作指南。

电磁环境测量技术作为测量技术中重要组成部分，在信息技术领域发挥着极为关键的作用，为我国高新技术的发展有着很重要的推力，由于可视化技术的介入，传统的测量技术逐渐向智能化和网络化方向发展，可视化技术会提高测量仪器读数的可靠性，从而减少由于读数的误差，导致一些不必要的误差分析，另外，可视化技术会大大提高测量仪器自动化性能，在对数据分析这一块是电磁测量中一个很重要的部分，在面对大规模数据检测时，可视化技术可以有效地解决这一难题。