2.4GHz频段WLAN射频测试和不确定度评估

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随着通信技术的发展,各种新设备的不断出现,在有限的频谱资源条件下提高使用效率就尤为重要。频率复用能够在相同的频段内通过不同的调制方式进行互不干扰的通信,实现频率资源的重复使用。调制技术越复杂对其准确度要求越高,同时伴随着技术的不断进步测量方法也随着不断的发展和提高。2.4GHz频谱对于无线通信设备开放使用,是工科医和短距离通信的主要频段。短距离便携设备通常都是近距离使用,这就造成某一区域电磁环境的复杂。我国对2.4GHz频段的无线设备管理采取的非审批的形式,只要通过国家型号核准测试的设备就可以购买使用,不需要无线电管理机构的认可,所以很多企业个人都在使用该频段。我国对于该频段无线电型号核准测试依据是“信部无【2002】353号”文件,文件中只有具体指标限制的要求,没有其它细则指导该指标选用的测试方法,更缺少该方法能到达到的可靠精度。本文是以实际工作中国内对2.4GHz频段WLAN测试缺少测试方法和可靠性评价为背景,设计一套满足现有国家文件要求的测试方法,通过实验测试验证其可行性,并且按照测试方案评估其不确定度的大小达到验证可靠性的目的。首先是从对2.4GHz频段主要的调制方式理论基础入手,对各种调制技术工作原理进行介绍。其次详细的介绍不确定度理论的基本概念、分类方法和计算的流程为后续的实际应用积累理论依据。再以“信部无【2002】353号”文件的要求为基础,结合实验室现有设备条件设计一套完整的2.4GHzWLAN测试方法。按照测试方法的具体步骤,对WLAN设备进行实际测试验证该方法的可行性。根据测试方法建立不确定度评定的数学模型,通过实验中具体仪表参数的分析,计算每一个分量对结果的影响程度,求出总的不确定度,并按照扩展因子给出该不确定度的置信区间。最终对不确定度结果进行汇总分析,找出该试验方法影响因素较大的分量,为现有数据的可靠程度提供评判,也为日后方法改进提供依据。主要贡献如下:(1)根据“信部无【2002】353号”文件中对测试指标的规定,设计满足现有实验室设备条件下,2.4GHz频段WLAN测试的试验方法。(2)根据设计方法对测试项目的不确定度进行评估,评判根据该测试方法出具测试数据的可靠程度。进一步找到主要影响因素,日后改进试验方法提供依据。上述工作是为2.4GHz频段WLAN设备测试方法和不确定度评估提供一套参考方案,便于各实验室间能够通过相同方法和相近设备对数据可靠程度进行比对,更能达到测试数据的互认,简化各实验室间重复性的测试。为国内2.4GHz频段WLAN设备测试标准制定提供一定的参考价值。
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