羅德與施瓦茨發布全新高性能快速部署監測定位系統

問題與挑戰

日新月異的無線電技術不斷帶來各種創新性的應用，特別是在各類大型活動中，從比賽計時記分、安保指揮調度到高清視頻傳輸無不依賴無線電頻譜來完成。同時，繁榮的數字社交平臺也帶來了個人無線電設備的爆發式發展，5G、UWB、藍牙、星閃…..通過手機和可穿戴設備充斥在多個頻段。

因此，在大型活動中各類專用和個人無線設備的密集使用帶來非常復雜的電磁環境，任何頻率誤用、諧波、雜散等問題都可能引起無線電干擾并造成嚴重損失。在這種情況下，頻譜監測已成為世界各地頻譜監管機構、運營商在各類大型活動保障中普遍采用的必要技術手段。但大型活動人員密集、空間使用率高且通常只持續數天，這為監測定位技術設施的部署帶來很多額外的要求。

目前，通常的做法是快速部署緊湊型監測測向系統來開展監測測向任務。但緊湊型的監測測向設備，特別是測向天線系統受限于天線口徑，測向精度和靈敏度都無法全部滿足監測業務需求。如下圖所示,大口徑的測向天線會有更大的天線直徑與波長比。

在測向精度方面，大口徑的測向天線優于小口徑。但更重要的是，大口徑天線有更好的抗多徑能力，這些無法通過技術表格來描述，但實際參加測向業務的工程師會深刻體會到這點。

詳細的論證過程可見ITU頻譜監測手冊章節4.7.1.1.3。

如圖所示，大口徑測向系統通常配置了臺式測向機，一般不支持便攜式監測測向儀表。這造成在接到干擾投訴后，需要分別使用臺式和便攜式儀表完成預定監測和干擾定位任務。

總的來說，由于無線電應用和電磁環境的復雜性，監測工程師在大型活動現場或關鍵區域的快速部署監測任務中將面臨如下主要挑戰：

密集建筑環境帶來的信號多徑挑戰，要求具備大口徑天線的抗多徑特性；

密集無線電臺和應用帶來復雜電磁環境挑戰，要求接收機系統具備精密射頻前端和測向天線的有源無源切換功能；

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

大型活動的臨時性帶來系統部署的便捷性挑戰，要求具備便于快速部署的架構和使用模式；

應用場景與技術要求

應用場景：

在大型體育場/館或開放場地召開的大型活動的前期電磁環境測試、現場保護性監測、突發干擾監測與定位；

在無固定監測技術設施的情況下，在特殊時期對關鍵基礎設施無線電干擾或用頻問題的不間斷監測與干擾定位；

技術需求分析-超短波及6GHz以下頻段技術需求：

根據無線電業務劃分，20MHz-6GHz的無線電信號需綜合場外大功率發射臺和場內應用的疊加效應，同時會受到密集建筑物造成的多徑效應影響，故需求大口徑測向天線應對信號多徑帶來的信號測向問題；

頻段內無線電頻譜有較多復用情況，密集區域復雜電磁環境需求大口徑測向天線的無源和有源模式可切換及具備精密射頻前端的接收機，以便應對不同的環境要求；

頻段內包括水平極化廣播電視信號和其他不同極化信號，需求天線極化可變；

根據業務模式，發現干擾后需求便攜式監測測向接收機和定向天線，實現干擾的抵近查找；

結合各類復雜干擾場景和信號留證（記錄）分析需求，需求接收機系統具備信號I/Q信號記錄功能和信號時頻聯合分析功能；

技術需求分析-6GHz-30GHz頻段要求：

根據在大型活動中常用的無線電業務，最高頻率至30GHz可滿足要求，因此頻率要求達到30GHz；

在SHF頻段，收到信號傳播特性限制，需求定向天線及相關有源放大器；

系統架構要求：

具備自供電，可為天線系統和監測測向設備供電；

可快速移動，便于快速部署；

羅德與施瓦茨解決方案

為助力無線電監管用戶應對不斷變化的需求和技術挑戰，羅德與施瓦茨發布創新性的快速部署監測測向解決方案，在全球范圍內享有盛譽的PR200（可點擊下載）便攜式監測測向接收機將可連接高性能的大口徑相關干涉監測測向一體化天線，實現真正意義的快速部署并兼顧監測測向性能，有效提高在大型活動中的監測測向技術能力，減輕監測工程師的工作負擔并提高無線電安全保障能力。

特別是在可搬移或半固定狀態下，監測工程師可以在發現干擾信號或故障設備信號后，立即攜帶PR200及其配套定向天線組開展抵近干擾信號定位。這種架構不僅減少了投入設備的數量和投資，還可提高系統的使用效率并符合監測測向業務開展邏輯。

羅德與施瓦茨的某客戶使用電動助力推車平臺搭建了快速部署的監測測向系統，結構圖為實際比例尺，可看到PR200接收機通過單線束連接到ADD597（可點擊下載）監測測向天線，在20MHz-8GHz頻率范圍內的開展監測和測向業務。在發現可疑信號后，監測工程師可立即從電動推車平臺上取下PR200實施干擾源抵近定位。電動助力推車可有效減輕工作人員負擔，并實現半固定長期監測。

系統組成：

R&S PR200便攜式監測測向接收機

R&S ADD597監測測向一體化天線

電動推車平臺及配件（圖片參考客戶自建系統，非R&S產品）

系統核心技術參數：

監測測向頻率范圍：20MHz-8GHz

監測測向一體化天線，20MHz-8GHz垂直水平極化

20MHz-1.3GHz天線有源無源可切換

突發短時信號捕獲能力100% POI: 750ns

測向能力：40MHz寬帶測向

40MHz IQ數據的輸出

開放軟件接口，支持系統二次開發和集成

系統支持R&S臺式接收機ESMW、ESME和ESMD及緊湊型接收機EM200與PR200復用ADD597測向天線，即系統可無縫升級為多接收通道系統。系統支持車載安裝。

頻段掃描結合測向功能圖示

實時頻譜與瀑布圖功能圖示

時分信號分析-門控頻譜功能圖示（可通過時域門定位時分系統上行干擾）

信號手動與自動測向功能圖示

審核編輯：劉清