发射功率

发射功率
发射功率

TD-SCDMA系统中的功率控制

TD-SCDMA系统是一个干扰受限系统,由于“远近效应”,系统的容量主要受限于系统内各移动台和基站间的干扰,因而,若每个移动台的信号到达基站时都能达到保证通信质量所需的最小信噪比并且保持系统同步,TD-SCDMA系统的容量将会达到最大。

功率控制就是为了克服“远近效应”而采取的一项措施。它是在对接收机端的信号强度

或信噪比等指标进行评估的基础上,适时改变发射功率来补偿无线信道中的路径损耗和衰落,从而既维持了信道的质量,又不会对同一无线资源中其他用户产生额外的干扰。另外,功率控制使得发射机功率减小,从而延长电池是使用的时间。

功率控制算法通常从两个层次进行分析和研究。若从全局的层次上进行分析,则假定

内环功率控制速率足够快,能够从理想地跟上信道变化,因此信道增益在一次功率控制达到稳定状态前是恒定的。从这个角度看功率控制问题,着重考虑的问题包括容量、全局稳定性和系统负荷,以及全局控制问题是否有解,即是否能够满足所有用户的性能要求(SIR)。若从局部的层次上进行分析链路通信的目标SIR值假定不变,并且满足所有用户要求。从

这个角度考虑问题,则局部功率控制算法收敛性质和收敛速度,即快速跟上信道变化能力,是功率控制算法研究的重点。

TD-SCDMA系统中的功率控制

TD-SCDMARRM(无限资源管理)中的功率控制技术主要包括开环、闭环和外环功率控制3部分,各部分实现以下描述。

1.开环功率控制

由于TD-SCDMA系统采用的是TDD模式,上下行链路使用相同的频段,因此上、下行链路的平均路径损耗存在显著的相关性。这一特点使得UE在接入网前,或者网络在建立无线链路时,能够根据计算下行链路的路径损耗来估计上行或下行链路的初始发射功率,这一过程称为开环功率控制。

上行开环功率控制有UE和网络共同实现,网络需要广播一些控制参数,而UE负责测量P-CCPCH的接收信号码功率(RSCP),通过开环功率控制的计算,确定随机接入时UpPCH、PRACH、PUSCH和DPCH等信道的初始发射功率。

2.闭环功率控制

快速闭环功率控制(内环功率控制)的机制是无线链路的发射端根据接收端物理的反

馈速度信息进行功率控制,这使得UE(NodeB)根据NodeB(UE)的接收SIR值调整发射功

率,来补偿无线信道的衰落。TD-SCDMA系统上,下行专用信道上使用内环功率控制,每一子帧(5ms进行一次)。功率控制速率为200HZ,功率控制步长可选为1dB、2dB、3dB。

(1)上行闭环功率控制

上行闭环功率控制用来调整上行专用信道(DPCH)和上行共享信道(PUSCH)的发射功率。以上行DPCH为例,基站从RNC的上行外环功率控制算法得到相应的功率控制信道的目标SIR值,在每一个子帧内将其和DPCH的Midable信号的接收SIR值进行比较。如果接收到的SIR值大于目标的SIR值,基站就在下行DPCH上发送“下降”的功率控制TPC 命令给UE;如果接收到的SIR值小于目标SIR值,基站就在下行DPCH上发送“上升”TPC 命令给UE。在UE端,当收到基站的TPC命令后,根据上升和下降的命令和选取的功率控制步长,调整下一子帧相应信道的发射功率。

(2)下行闭环功率控制

下行闭环功率控制用来调整下行专用信道(DCH)和下行共享信道(PUSCH)的发射功率。以下行DPCH为例,UE从RNC获得下行外环功率控制需要的BLER(FER)和其他一些控制参数,通过下行外环功率控制算法得到相应的功率控制信道的目标SIR值,在每一个帧内将其和下行的DPCH的midable信号的接收SIR值相比较。如果接收到的SIR值大于目标SIR值,UE就在上行DPCH上发送“下降”的功率控制命令(TPC);如果接收到的SIR值小于目标SIR值,则TPC命令设置为“上升”。在基站端,当收到UE的TPC命令后,根据上升或下降命令和选取的功率控制步长,调整下一个子帧相应信道的发射功率。

一个DPCH或PDSCH的发射功率不能超过上层确定的动态范围。这个发射功率定义为物理信道扩频前一个时隙内复QPSK(8PSK)符号的平均功率。在下行传输数据暂停阶段,NODEB将忽略接收到的TPC命令。NODEB在一个时隙内的总下行发射功率不能超过规定的最大值,但总功率超过最大值时,所有下行DPCH和PDSCH的发射功率将减小相同的值,使得总发射功率等于最大值。当下行专用信道处于失同步状态时,UE总是将上行TPC 命令设为“上升”。

3.外环功率控制

内环功率控制虽然可以解决路径损耗以及远近效应的问题,使接收信号保持固定的信干比(SIR),但是却不能保证接收信号的质量。接收信号的质量一般用误块率(BLER)或误码率(BER)来表征,BLER有接收信号SIR的分布函数决定,两者的数学关系相当复杂。

环境因素(主要是用户的移动速度,信号传播的多径和迟延)对接收信号的质量有很大的影响。当信道环境变化时,接收信号的SIR和BLER的对应关系也相应的发生变化。因此需要根据信道的环境变化,调整接收信号的SIR目标值,这就是外环功率控制的目的。

影响外环功率控制性能的参数主要包括:(1)目标BLER/FER的设置;(2)由信道编解码性能决定的BLER/FER和BER以及BER和SIR的对应关系;(3)SIR的测量误差,可以用一个均值为零的正态分布随机函数来仿真。

外环功率控制和内换功率控制组合实现闭环功率控制,所以其性能可以通过闭环功率控制的性能来体现。

(1)上行外环功率控制

上行外环功率控制在RNC的RRC子层执行,RNC为每一条执行上行内环功率控制的链路设置目标值SIR,并将这个目标值通知NODEB。NODEB在收到RNC的通知后,便更新相应链路的SIR目标值,作为内环功率控制的依据。

外环可以采用不同的测量通信质量的方法,一种简单可靠的方法是采用循环冗余校验(CRC)结果来判断数据帧的错误情况。基于数据帧的可靠信息,还可以有另外一些判断通信质量的标准,例如:信道解码前的BER,即RawBER,或者Viterbi解码(Turbo解码)的软信息等。

(2)下行外环功率控制

下行功率控制在UE端的RRC子层执行,其原理和上行外环类似,只有功能实现单元不同,与上行功率控制不同的地方在于,网络端即使不能控制UE端的外环算法,仍能很有效地控制下行链接。首先下行链路的目标质量参考值是由RNC给出的,在通信中可以改变;其次,即使NODEB收到UE的快乐控制命令,也不一定必须按照内环算法执行,因为网络能够协调不同下行链路的通信质量从而实现不同业务的优先级,这在下行负载较重要的情况下可以有效的减小网络恶化的可能性。

功率控制的发展趋势

系统的重要特征是可以提高质量的移动多媒体业务。因此,数据业务的链路控制日益成为重要的研究课题。除了功率控制,分组数据业务由于对时延的要就降低,其他链路自适应技术也将发挥重要的作用,其中典型的是自适应编码/调制等速率控制技术。

高速的数据业务和更高的频谱利用率在增强的2G系统中得到了一定的实现,并且在CDMA及TDMA系统中已经标准化。这些增强的标准具有的公共特征如下。

1.允许采用具有更高峰值数据速率的工行分组数据信道;

2.通过数据速率自适应来利用在大部分覆盖范围内可以获得的更高的SINR;

3.与2G语音标准兼容的时隙和帧结构,更方便升级和演进;

4.当没有数据传输时,移动终端允许进入睡眠状态,减少空中接口资源的占用率。一旦需要激活数据传输时,能够迅速的从睡眠态激活;

5.对于分组数据传输而言,采用专用或共享信道会减小接入和建立导致的时延。

更深入的研究将结合功率和速率控制技术进行联合控制,达到系统的最大优化。对于非实时的数据业务,要求对用户传输速率进行有效的控制,以充分利用频谱资源。不同的多媒体业务可以用不同的QoS来描述,只有设计合理的速率控制方案,才能有效的利用频谱资源。在无线信道中,传输速率和信干比(SIR)之间的关系密切。而功率控制是调节信干比最有效的手段,因袭将速率控制和功率控制相结合是很自然的。

在实际系统中,可用的传输速率是一组离散的数值,链路控制的目的在于使系统吞吐量最大。由于速率的离散性,存在多种速率组合可以得到相同的系统吞吐量,但消耗的总发射功率却不同,而保证发射功率最小可以减小相邻小区的干扰,提高整个系统的吞吐量。因此功率控制和速率控制的问题归结为用最小总发射功率来最大化系统总吞吐量。关于联合功率控制和速率控制的数学分析和算法实现都在不断的研究过程中。

总结

在实际的工程应用中,选择哪种功率控制方式,不但要考虑功控的效果,更要考虑实现的难易程度和成本。就目前而言,大多数采用上行闭环功率控制,包括上行内环和上行外环。随着无线通信的发展,对无线资源的管理越来越重要,功率控制的地位会更加的突出,相应的功率控制方法也会不断的得到改进,会更好地满足系统的功控要求,进而减少系统自干扰,提高系统的容量。

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开环功率控制

开环功率控制在CDMA移动通信系统中主要是用于随机接入过程。由于TDD系统上,下行链路在同一个载频上传输,通过对导频信号的路径损耗估计,接收端可以对发送信号的路径损耗进行准确的估计,从而相应调整发送功率。

开环功率控制由于不需要反馈信道,算法相对于闭环功率控制反应更灵敏,目前只用于无线链路的建立阶段。

闭环功率控制

闭环功率控制分为功率调节和功率判断2部分,因此功率调整的延迟较大。以上行链路为例,功率控制有终端和基站共同实现,终端接收基站发来的功率控制命令,按照规定的步长,增加或减少发生功率,而功率控制命令由基站根据接收到的上行信号SIR,通过功率控制算法计算生成。

外环功率控制

外环功率控制的功能是将目标SIR值调整到最恰当的位置,以保证信号质量。外环功率控制流程包括3个部分:测量接受信号质量BLER;查询指定BLER门限值;门限判决,按照相应的策略调整SIR目标值。

功率增益常识及计算方法

dBm dBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP (功率值/1mw)。 [例1]如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为OdBm。 [例2]对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为: 10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。 dBi 和dBd dBi和dBd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。一般认为,表示同一个增益,用dBi 表示出来比用dBd 表示出来要大 2. 15。 [例3]对于一面增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi (一般忽略小数位,为18dBi)。 [例4] 0dBd=2.15dBi。 [例5] GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为15dBd (17dBi)。 3、dB dB 是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB 时,按下面计算公式:10lg (甲功率/乙功率) [例6]甲功率比乙功率大一倍,那么10lg (甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大 3 dB。 [例7] 7/8英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB o [例8]如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB o [例9]如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB o 4、dBc 有时也会看到dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一 样。一般来说,dBc是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方,原则上也可以使用dB 替代。 5、dBuV 根据功率与电平之间的基本公式W2=P*R,可知dBuV=90+dBm+10*log(R),R为电阻值。 载PHS系统中正确应该是dBm=dBuv-107,因为其天馈阻抗为50欧。 6、dBuVemf 和dBuV emf:electromotive force (电动势) 对于一个信号源来讲,dBuVemf是指开路时的端口电压,dBuV是接匹配负载时的端口电压

基于智能数控系统的工业APP平台测试床介绍

工业互联网案例 基于智能数控系统的工业 APP 平台测试床介绍

引言/导读 沈机(上海)智能系统研发设计有限公司(以下称“沈机智能”),由沈阳机床集团于2015 年投资创建,致力于面向机床行业的运动控制技术及云制造技术的产品研发和技术储备。沈机智能前身为沈阳机床(集团)设计研究院有限公司上海分公司(以下称“沈阳机床上海研究院”),历时7 年完成了i5 数控系统的技术研发及产业化,并推出自主品牌伺服驱动器(HSHA 系列产品)和智能工厂管理软件(WIS 系统软件)。 沈机智能在完成i5 运动控制核心技术的研发与i5 数控系统的产业化之后,进一步提出社会化的开发思路,将i5 运动控制核心技术进行模块化封装,以平台形式向数控行业产业链上下游的参与方(包括大中小型制造企业、装备供应商、个体开发者、创客等)开放,为数控技术在各个垂直领域的应用与推广打造通用的工业APP 开发、应用与分享的平台。该平台于2017 年11 月向全世界发布,即被业界所熟知i5OS 工业操作系统(简称为 “i5OS”)。 一、关键词 i5OS、运动控制、工业APP 平台、安全 二、发起公司和主要联系人联系方式 沈机(上海)智能系统研发设计有限公司 — 2 —

三、合作公司 智能云科信息科技有限公司 四、测试床项目目标和概述 基于i5 智能数控系统的工业APP 平台测试床项目是围绕数控行业各个垂直领域对于智能化数控技术的需求而提出的云端协同解决方案。沈机智能基于自主知识产权的i5 智能数控系统,向数控行业的装备制造商、大中小型制造企业、个体开发者、创客等提供运动控制底层技术支撑,以开放的接口和APP 开发平台,为其提供工业APP 的开发、测试及应用环境,使其能够基于i5 运动控制核心技术,快速开发各自领域内的工业APP;同时,测试床项目为成熟的工业APP 提供软件托管服务和交易商城,通过工业互联网平台为工业 APP 的交易、授权、应用与产权保护提供保障服务,促进工业APP 在行业内分享与复用。本测试床项目的目标是以i5 运动控制技术为基础,打造数控行业各个垂直领域通用 的工业APP 开发与应用平台,帮助行业知识与诀窍以工业APP 的形式沉淀,形成各个细分行业(如激光雕刻、激光打标、锂电池加工、机械手控制等等,见图1:i5OS 相关行业)丰富的工业APP 库,并提供可靠的工业APP 交易服务,使行业知识和诀窍可在其相关的行业领域得到快速复用。 图 1 i5OS 相关行业 — 3 —

关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知

关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知 信部无[2002]353号 各省、自治区、直辖市无线电管理机构,各相关单位: 为适应无线通信技术的发展,为科研、生产单位研发新技术、新产品提供研究频段及便利条件,满足无线电通信业务的需求,根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况,并参照国际上通用的技术标准。决定调整2.4GHz频段无线电发射设备的部分技术参数,现将有关事项通知如下: 一、自发文之日起,调整2.4 - 2.4835 GHz 频段无线电发射设备的主要技术指标如下: (一)等效全向辐射功率(EIRP): 天线增益<10dBi时:≤100 mW 或≤20 dBm; 天线增益≥10dBi时:≤500 mW 或≤27 dBm。 (二)最大功率谱密度: 1.直接序列扩频或其它工作方式:

天线增益<10dBi时:≤10 dBm / MHz(EIRP); 天线增益≥10dBi时:≤17 dBm / MHz(EIRP); 2.跳频工作方式: 天线增益<10dBi时:≤20 dBm / MHz(EIRP); 天线增益≥10dBi时:≤27 dBm / MHz(EIRP)。 (三)载频容限:20 ppm (四)带外发射功率(在2.4-2.4835GHz频段以外): ≤-80 dBm / Hz (EIRP)。 (五)杂散发射(辐射)功率(对应载波±2.5倍信道带宽以外): ≤-36 dBm / 100 kHz (30 - 1000 MHz); ≤-33 dBm / 100 kHz (2.4 - 2.4835 GHz); ≤-40 dBm / 1 MHz (3.4 - 3.53 GHz); ≤-40 dBm / 1 MHz (5.725 - 5.85 GHz);

无线发射功率与收灵敏度

无线发射功率与收灵敏度 发射功率与增益 无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。 Tx是发射( Transmits )的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,通常有两种衡量或测量标准: 功率(W )-相对 1 瓦(Watts )的线性水准。例如,WiFi 无线网卡的发射功率通常为0.036W ,或者说36mW 。 增益(dBm )-相对 1 毫瓦(milliwatt )的比例水准。例如WiFi 无线网卡的发射增益为15.56dBm 。 两种表达方式可以互相转换: dBm = 10 x log[ 功率mW] mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm] 在无线系统中,天线被用来把电流波转换成电磁波,在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”,这种能量放大的度量成为“增益(Gain)”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生,因此度量发射能量最好同一度量-增益(dB ),例如,发射设备的功率为100mW ,或20dBm ;天线的增益为10dBi ,则: 发射总能量=发射功率(dBm )+天线增益(dBi ) =20dBm +10dBi =30dBm 或者:=1000mW =1W 在“小功率”系统中(例如无线局域网络设备)每个dB 都非常重要,特别要记住“ 3 dB 法则”。 每增加或降低3 dB ,意味着增加一倍或降低一半的功率: -3 dB = 1/2 功率 -6 dB = 1/4 功率 +3 dB = 2x 功率 +6 dB = 4x 功率 例如,100mW 的无线发射功率为20dBm ,而50mW 的无线发射功率为17dBm ,而200mW 的发射功率为23dBm 。 接收灵敏度 Rx是接收(Receive)的简称。无线电波的传输是“有去无回”的,当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时,接收端将不会接收任何数据,也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。 接收灵敏度仍然用dBm 表示,通常ZIGBEE 无线网络设备所标识的接收灵敏度(如-94dBm) ,是指误码率(Bit Error Rate )为10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。 无线网络的接收灵敏度非常重要,例如,发射端的发射能量为100mW 或20dBm 时,如果250K 速率下接收灵敏度为-83dBm ,理论上传输的无遮挡视距为15Km ,而接收灵敏度为-77dBm 时,理论上传输的无遮挡视距仅为15Km 的一半(7.5Km ),或者相当于发射端能量减少了1/4 ,既相当

智能检测系统

1.智能检测装置:主要形式:智能传感器、智能仪器、虚拟仪器和智能检测系统; 2.非电量检测:温度检测(热电式传感器,光纤温度传感器,红外测温仪,微波测温仪)压力检测(应变式压力计,压电式压力计,电容式压力计,霍尔式压力计)流量检测(电磁流量计,超声波流量传感器,光纤漩涡流量传感器)物位检测(电容式液位传感器,超声波物位传感器,微波界位计)成分检测(红外线气体分析仪,半导体式气敏传感器) 3.流量检测:流量的定义为单位时间内流过管道某一截面的体积或质量,因此,流量分为体积流量和质量流量;分为:电磁流量计,超声波流量传感器,光纤漩涡流量传感器;流量检测包括:○1.电磁流量计:电磁流量计是以电磁感应原理为基础的。它能检测具有一定电导率的酸碱盐溶液,腐蚀性液体以及含有固体颗粒(泥浆,矿浆)的液体流量。○2.超声波流量传感器:超声波流量传感器是利用超声波在流体中传输时,在静止流体和流动流体中的传播速度不同的特点,从而求得流体的流速和流量。○3.光纤漩涡流量传感器:光纤漩涡流量传感器是将一根多模光纤垂直的装入管道,当液体或气体流与其垂直的光纤时,光纤受到流体涡流的作用而振动,振动的频率域流速有关,测出该频率就可确定液体的流速。 4.智能仪器:就是一种以微处理器为核心单元,兼有检测、判断和信息处理功能的智能化测量仪器;按实现方式划分,智能仪器有非集成智能仪器和集成智能仪器两种形式;构成:(1).硬件:传感器、主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、标准通信接口;(2).软件:监控程序、接口管理程序、数据处理程序;功能:具有逻辑判断、决策和统计处理功能;具有自诊断、自校正功能;具有自适应、自调整功能;具有组态功能;具有记忆、存储功能;具有数据通信功能;特点:高精度、多功能、高可靠性和高稳定性、高分辨率、高信噪比、友好的人机对话能力、良好的网络通信能力、自适应性强、高性价比;发展趋势:多功能化、智能化、微型化、网络化; 5. 非集成智能仪器:也称为微机嵌入式智能仪器,即将传统的传感器、单片机或微型计算机、模拟量输入输出通道、标准数据通信接口、人机界面和外设接口等分离部件封装在一起,组合为一个整体而构成;特点:一般为专用或多功能产品,具有小型化、便携式、低功耗、易于密封、适应恶劣环境、低成本; 6.虚拟仪器:以通用的计算机硬件和操作系统为依托,增加必要的硬件设备,通过计算机软件使其具备各种仪器的功能;由信号采集与控制单元、数据分析与处理单元、数据表达与输出单元等三大部分组成。特点:增强了传统仪器的功能、软件就是仪器、自由定义仪器,仪器开放灵活、开发费用更低,技术更新更快; 7.虚拟仪器总线:VXI总线将传统的消息基仪器和寄存器基仪器统一在同一环境下,不仅为各个仪器模块提供了定时和同步的能力,而且还提供了开放的,标准化的高速处理器总线。使用户开发虚拟仪器更为灵活,效率更高,保证了系统的稳定性和高性能。 8.现场总线:一种安装在制造和过程区域的现场设备/仪器与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、双向传输和多种分支结构的通信网络;是计算机技术、通信技术和控制技术的综合与集成。含义表现在六个方面:(1)现场通信网络与信息传输的数字化(2)现场设备的智能化与互连(3)互操作性(4)分散功能块(5)通信线供电(6)开放式互连环境;现场控制总线的特点和优势:特点:(1)1对N结构减少传输电缆、节约硬件设备(2)可靠性高(3)可控性好(4)互换性好(5)互操作性好(6)分散控制(7)统一组态;优势:(1)增强了现场级信息集成能力(2)开放式、互操作性、互换性、可集成性(3)系统可靠性高、可维护性好(4)降低了系统及工程成本;现场总线通信协议一般由底层到上层可分为现场设备层、过程监控层和企业管理层三个层次。现场总线的网络拓扑结构主要有三种:(1)星状结构(2)树状结构(3)环状结构;现场总线的数据通信模式有三种:对等式、主从式、客户/服务器式。典型的现场总线:(1)CAN(控制局域网)(2)Lon Works(局域操作网)(3)Profibus(过程现场总线)(4)HART(5)FF(6)Ethernet(工业以太网)

发射功率的测量方法

1 发射功率是无线电发射设备的主要技术指标,也是无线电管理部门需要检测的技术指标之一。本文主要介绍几种发射功率的测量方法。 功率测量的基本知识1.1 功率测量的理论分析 在直流和低频时,电压的测量是简单和直接的。功率可以直接通过计算获得,P=V*I,由欧姆定律可知V=I*R,通过代换V或I,可得P=V*I =I2R= V2/R,只要知道V、I、R中任两个变量的值就可计算出功率值。 但在高频时,根据传输线原理可知,电压和电流可能随传输线的位置改变,如图1所示。 但功率是不变的,因此在射频和微波频率,大多数应用都采用直接功率测量,因为电压和电流测量已变得不现实。 1.2 功率单位 功率的国际标准单位是瓦特(W),但在无线电通信领域,我图 1 高频电压随传输线位置改变 浙江省衢州无线电监测站 郑顺洪 发射功率的 测量方法 52 中国无线电2005/9 检测实验室

2 们常用的单位是分贝毫瓦dBm 。定义如下: PdBm=10Lg(P/P0) 式中,P是以毫瓦为单位的功率值;P0为1 mW的参考功率。 由上式可知:0 dBm是1 mW。根据对数基本性质,可得到一个简单导则是每3 dBm功率加倍,每-3 dBm功率减半。每10 dBm为10倍,每-10 dBm为1/10。例如+29 dBm是多少?29 dBm=(10+10+3+3+3)dBm=(10*10*2*2*2)mW=800mW,因此结果是800 mW。 1.3 功率的几种常用基本形式 平均功率是指在正常工作情况下,发信机在调制中以与所遇到的最低频率周期相比的足够长的时间间隔内,供给天线馈线的平均功率。对于脉冲调制信号,则要在若干脉动重复上平均信号。在所有功率测量中,平均功率是最常进行的测量。峰功率是指最大瞬时功率。平均功率和峰功率的关系,如图2所示。 对于射频脉冲信号,如果知道信号的占空比,就可从测量得到的平均功率按下列公式确定峰功率。 Ppeak = Pavg/占空比 发射功率的测量方法 目前我站配备的测量功率的仪器有德国R&S公司的CMS54综测仪、FSP30频谱分析仪、NRT功率计。下面分别介绍用这三种仪器测量功率的方法。 2.1 CMS54综合测试仪测量发射功率 无线电综合测试仪CMS54含射频信号源、调制信号源、频率计、功率计、电压表、信纳比表、邻频功率测量等,其测量的功率范围为5 mW到50 W,频率范围为400 kHz到1 MHz。使用CMS54综合测试仪测量发射设备输出功率方法步骤如下: (1)测试线路连接如图3所示。 (2)打开CMS电源,待CMS进入稳定的测试界面,按TX-TEST软键,进入发射测试界面。 (3)开启被测发射设备(已知发射功率小于50W),这时即可读出其发射功率。如果知道被测发射设备的发射频率,可以按SET RF软键,通过键盘设置响应频率,然后再开启被测发射设备,读出发射功率。 2.2 FSP30频谱分析仪测量发射功率 FSP30频谱分析仪射频输入最大的功率是1W,当发射设备 输出功率大于1W时,在FSP30频谱分析仪前加一衰减器,以免烧毁频谱仪。测试方法步骤如下: (1)测试线路连接如图4所示。 (2)将FSP30频谱分析仪的输入衰减器(ATT)设置为最大,然后开启被测发射设备。 (3)将被测信号中心频率置于频谱分析仪显示的中心,恰当设置SPAN、RBW和VBW值,这几个值设置的一般建议是:SPAN必须至少覆盖被测量信号的带宽;RBW设置信道带宽的1%和4%之间;VBW至少是RBW的三倍。 (4)调整频谱分析仪输入衰减器(ATT)和参考电平(REFLEVEL),使信号接近显示的顶部。 (5)设置检波器工作方式为均方根检波器。步骤如下:按TRACE键,使用上下键选择DETECTOR项,按相应软键确定, 图2 平均功率和峰功率的关系 峰功率 平均功率 图 3 测试线路连接 被测发射设备C MS54综测仪 图4 测试线路连接 被测发射设备衰减器FSP30频谱分析仪 检测实验室 中国无线电2005/9 53

无线传输距离和发射功率以及频率的关系

无线传输距离和发射功率以及频率的关系 功率灵敏度(dBm dBmV dBuV) dBm=10log(Pout/1mW),其中Pout是以mW为单位的功率值 dBmV=20log(Vout /1mV),其中Vout是以mV为单位的电压值 dBuV=20log(Vout /1uV),其中Vout是以uV为单位的电压值 换算关系: Pout=Vout×Vout/R dBmV=10log(R/0.001)+dBm,R为负载阻抗 dBuV=60+dBmV 应用举例 无线通信距离的计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法:所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,它是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。 通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 [Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) 式中Lfs为传输损耗,d为传输距离,频率的单位以MHz计算。 由上式可见,自由空间中电波传播损耗(亦称衰减)只与工作频率f和传播距离d有关,当f或d增大一倍时,[Lfs]将分别增加6dB. 下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗 Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz) Los 是传播损耗,单位为dB,d是距离,单位是Km,f是工作频率,单位是MHz 下面举例说明一个工作频率为433.92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:

1. 由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm Los = 115dB(10dBm-Los=-105dBm =>Los=115dB) 2. 由Los、f 计算得出d =30公里 (Solve[ 115==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 30.945}}) 这是理想状况下的传输距离,实际的应用中是会低于该值,这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗,将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。 假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为: d =1.7公里 (Solve[90==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 1.74016}}) 结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍 无线传输距离测算 很多时候,需要预估自己的无线究竟能传输多远距离,来粗略评估产品是否能够达到实用的水平。下面大致给出无线在自由空间传播距离的计算公式。自由空间指天线周围附近为无限大真空环境,是理想的环境。无线电波在传播中,能量不会被其他物体吸收、反射、衍射。自由空间中无线通信距离与发射功率,接收灵敏度,工作频率有关。 自由空间无线电波传播的损耗为: Loss=32.44+20lgd+20lgf Loss—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 例如:工作频率在2.4GHz,发射功率为0dBm(1mw),接收灵敏度为-70dBm的蓝牙系统在自由空间的传播距离:

自动化测试平台解决方案V0

Smart Robot自动化测试解决方案

目录

1.面临的问题 1.1.智能移动设备的软件系统和硬件方案的复杂组合,导致APP 实现多机型兼容难度大,投入大。 1.2.敏捷开发、迭代开发,产品追求快速上线,导致回归测 试、可靠性测试等任务重,无法有效应对测试工作量波 峰。 1.3.A PP开发框架多、开发人员能力不足导致安全漏洞突出 1.4.软件硬件设计交叉影响,性能优化难度加大。 2.自动化测试平台整体解决方案 为解决移动应用开发商面临的以问题,结局方案设计如下。可全面解决移动应用开发面临的兼容性问题、安全性问题、测试工作量波峰、用户体验问题,并全程为移动应用的开发保驾护航。 整体解决方案 兼容性测试系统:智能源码扫描,即通过解析APK文件,将源码与问题特征库自动比对,查找兼容性问题,并自动生成测试报告。 SMART平台,实现被测设备管理+测试用例制作、管理、自动化执行、并生成测试报告。可实现APP的定制用例的多机自动化运行、适配性测试、功能及UI测试; 安全监控系统:监测系统文件变化、监测数据流量、耗电情况、监控非法用户行为等。

性能测试系统:通过专业的自动化测试设备(硬件工具),测量流畅度卡顿数据、量化响应时间指标,为研发人员提供毫秒级数据,助力改善用户体验。 3.解决方案的实现 3.1.兼容性测试系统 3.1.1.SMART 平台 SMART兼容性测试平台,提供自动化测试的解决方案,提供用例制作、管理、自动化运行、测试结果自动校验。无需人员干预即可实现各类APP自动化用例的运行,并自动生成测试报告。 3.1.1.1.测试步骤 测试步骤 a)自动化测试脚本开发 b)真机运行脚本 c)输出测试报告 3.1.1.2.测试框架 测试框架 通过手机usb接口实现对手机的控制,完成测试工具及app的下发,运行及测试结果的拉取和展示。测试工具采用lua脚本编写测试case,通过进程注入技术获取屏幕显示信息,结合Touch事件模拟,可以实现基于控件级别的复杂测试case,测试结果以Log、屏幕截图等形式输出。 3.1.1.3.SMART平台可实现的功能

国家对GHz无线设备发射功率的限制以及相关规定

国家对无线设备发射功率的限制以及相关规定 关于调整频段发射功率限值及有关问题的通知? 信部无[2002]353号 各省、自治区、直辖市无线电管理机构,各相关单位:? 为适应无线通信技术的发展,为科研、生产单位研发新技术、新产品提供研究频段及便利条件,满足无线电通信业务的需求,根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况,并参照国际上通用的技术标准。决定调整频段无线电发射设备的部分技术参数,现将有关事项通知如下:? 一、自发文之日起,调整 - GHz频段无线电发射设备的主要技术指标如下:? (一)等效全向辐射功率(EIRP):? 天线增益<10dBi时:≤100 mW或≤20 dBm;? 天线增益≥10dBi时:≤500 mW或≤27 dBm。? (二)最大功率谱密度:? 1.直接序列扩频或其它工作方式:? 天线增益<10dBi时:≤10 dBm / MHz(EIRP);? 天线增益≥10dBi时:≤17 dBm / MHz(EIRP);? 2.跳频工作方式:? 天线增益<10dBi时:≤20 dBm / MHz(EIRP);? 天线增益≥10dBi时:≤27 dBm / MHz(EIRP)。? (三)载频容限:20 ppm? (四)带外发射功率(在频段以外):? ≤-80 dBm / Hz (EIRP)。? (五)杂散发射(辐射)功率(对应载波±倍信道带宽以外):? ≤-36 dBm / 100 kHz (30 - 1000 MHz);? ≤-33 dBm / 100 kHz - GHz);? ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz);? ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz);? ≤-30 dBm / 1 MHz (其它1 - GHz)。?

浅谈手机发射功率与接收性能的测试

浅谈手机发射功率与浅谈手机接收性能的测试 浅谈手机发射功率 笔者从事手机测试校准系统集成有段时间,感觉到手机发射功率在不同的系统、不同的协议下有很多的不同。笔者对此深感有意思,故把PHS、GSM、cdma2000 1x、wcdma下对手机发射功率的规定罗列于此,希望能给同行起到抛砖引玉的作用,斧正我的错误。 一、手机发射功率的两个方面 手机发射功率在PHS、GSM、cdma2000 1x、wcdma等协议中,被设计得越来越复杂,它的重要性已不言而喻,哪手机发射功率是大些好哪,还是小些好哪?事实上单纯的说大些好或者小些好,都实在不是一个明智的回答,因为在设计手机功率时,要考虑以下两个方面: 1、在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好 *、手机发射功率越小,手机的耗电量就越小,待机时间、通话时间越长; *、手机发射功率越小,对同系统别的手机的干扰越小,这不仅给同系统别的手机创造了好的无线环境,同时对于cdma2000 1x、wcdma来说,这就意味着小区容量越大; *、手机发射功率越小,对别的无线设备干扰越小,这就给别的无线设备创造了好的无线环境; 2、在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率希望能被调整的大些,再大些,再大些...... *、手机在小区的远端时,为了保证手机信号经过长距离传输到达基站后,手机信号仍能被正确解调,也就是手机发射功率要足够大,以克服信号经过长距离传输的衰减; *、手机被建筑物或其它遮挡,在无线阴影区内,手机发射功率也要足够大,以克服手机信号必须经过多次的反射、折射及长距离传输的衰减; *、手机在干扰比较大的情况下,如邻信道、同信道干扰,阻塞等等,手机发射功率也要足够大,以克服噪声的干扰。 综上所述,手机发射功率存在着两面性,一方面在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好;另一方面,在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率必须要大一些,甚至要再大一些。这两方面看似矛盾,实为统一,准确表述为:手机必须发出足够大的功率,以保证通信质量,在保证通信质量的前提下,手机发射功率越小越好。换言之,手机发射功率最好根据实际情况能够被控制,该大则大,该小则小。 二、PHS手机发射功率 PHS(Personal Handyphone system的缩写)为日本独立开发出的第三代数字无绳电话系统——个人携带电话系统,它具有很多突出的优点:建设费用低、系统扩充方便,超低的资费标准,因协议简单,而使手机制造成本降低,最终导致手机拥

网优参考信号功率设置说明

参考信号功率设置 实际优化过程中,根据覆盖调整需要经常要修改 RS POWER ,华为MML 对应修改命令 为MOD PDSCHCFG (修改PDSCH 配置信息),如下 W3D FDSCHCFG: LOCALCELL :D-1, REFERENCES! GHALFWR-5 2: Refere nceSig nalPwr 参考信号功率,含义:该参数表示每物理天线的小区参考信号的 功率值。注意是每物理天线的小区参考信号,默认配置为 9.2dBm ,具体公式如下: DL _RS_Power = 单天线发射功率-10log(Nsubcarriers)+ 10log(1+Pb) =(46-10log(8))-30.8+ 3=9.2dBm 10log(1+Pb)为RS 增强技术引入的增益 46dBm 为单小区发射功率,单天线发射功率 =46- 10log(8)=37dBm=5W Nsubcarriers 表示20M 带宽内子载波的数量,20M 带宽内总共100个RB ,每 个RB 包含12个子载波,100个RB 总共有1200个子载波 这样按照默认配置,现网单小区配置,小区功率为单天线功率 *8=5W*8=40W=46dBm 后台DSP CELL 查询小区状态时,能够查询到该小区 单天线发射功率。 号关断状态主基帯处理板信息小区拓扑结枸最犬发射功率心1毫瓦分贝) 启动 0-0-2 启动 0-0-2 NVLL MODPDSCHCFG 本堆小区标亡 1 ±1 基述:模式 65535 4ZiBm-15.05W

查询FESCWS信息本地小1K标识薑考信号功CO 1毫瓦分贝〕FE J":~I 2 ] 142 ] 3 92 黠果个敎=引 通过以上截图可以看出 设置为9.2dBm时,小区最大发射功率为5W*8=40W , 设置为14.2dBm时,小区最大发射功率为15.85W*8=126.8W , 所以提升RS POWER需考虑RRU功率,不能超过RRU发射总功率,特别是双模改造站点,还需要考虑TDS载波功率。 根据RS POWER设置值来计算小区发射功率 单天线发射功率=RS POWER - 10log(1+Pb) + 10log(Nsubcarriers) 发射功率计算附件:直接输入RS POWER,可直接计算出小区最大发射功率。 小区功率计算.xlsx

发射功率与增益详解

发射功率与增益详解 2011-09-28 15:31:48| 分类:TEC-Hardware|举报|字号订阅 本文转载自jason《发射功率与增益详解》 无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。 Tx是发射(Transmits)的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,通常有两种衡量或测量标准: 功率(W)-相对1瓦(Watts)的线性水准。 增益(dBm)-相对1毫瓦(Milliwatt)的比例水准。 两种表达方式可以互相转换: dBm = 10 x log[ 功率mW] mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm] 在无线系统中,天线被用来把电流波转换成电磁波,在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”,这种能量放大的度量成为“增益(Gain)”。天线增益的度量单位为“dBi”。 由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生,因此度量发射能量最好同一度量-增益(dB),例如,发射设备的功率为100mW ,或20dBm;天线的增益为10dBi,则: 发射总能量=发射功率(dBm)+天线增益(dBi) =20dBm +10dBi =30dBm

或者:=1000mW =1W 在“小功率”系统中每个dB都非常重要,特别要记住“3dB法则”。 每增加或降低3dB,意味着增加一倍或降低一半的功率: -3 dB = 1/2 功率 -6 dB = 1/4 功率 +3 dB = 2x 功率 +6 dB = 4x 功率 例如,100mW的无线发射功率为20dBm,而50mW的无线发射功率为17dBm,而200mW的发射功率为23dBm。 0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10 所以0+10DBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W 故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40DBM=10W 还有左边加3=右边乘2,如40+3DBM=10*2W,即43DBM=20W 例如机器20W 在400MHZ频率上使用30米50-7(物理发泡低损耗电缆)到天线上还剩下多少增益 20W=43DB 30米50-7损耗一米小于0.09 按照最大值0.09*30=2.7DB 43DB-2.7DB=40.3DB 天线增益16DBi+40.3DB=56.3DB

手机发射功率原理

浅谈手机发射功率 一、手机发射功率的两个方面 手机发射功率在PHS、GSM、cdma2000 1x、wcdma等协议中,被设计得越来越复杂,它的重要性已不言而喻,哪手机发射功率是大些好哪,还是小些好哪?事实上单纯的说大些好或者小些好,都实在不是一个明智的回答,因为在设计手机功率时,要考虑以下两个方面: 1、在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好 *、手机发射功率越小,手机的耗电量就越小,待机时间、通话时间越长; *、手机发射功率越小,对同系统别的手机的干扰越小,这不仅给同系统别的手机创造了好的无线环境,同时对于cdma2000 1x、wcdma来说,这就意味着小区容量越大; *、手机发射功率越小,对别的无线设备干扰越小,这就给别的无线设备创造了好的无线环境; 2、在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率希望能被调整的大些,再大些,再大些...... *、手机在小区的远端时,为了保证手机信号经过长距离传输到达基站后,手机信号仍能被正确解调,也就是手机发射功率要足够大,以克服信号经过长距离传输的衰减; *、手机被建筑物或其它遮挡,在无线阴影区内,手机发射功率也要足够大,以克服手机信号必须经过多次的反射、折射及长距离传输的衰减; *、手机在干扰比较大的情况下,如邻信道、同信道干扰,阻塞等等,手机发射功率也要足够大,以克服噪声的干扰。 综上所述,手机发射功率存在着两面性,一方面在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好;另一方面,在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率必须要大一些,甚至要再大一些。这两方面看似矛盾,实为统一,准确表述为:手机必须发出足够大的功率,以保证通信质量,在保证通信质量的前提下,手机发射功率越小越好。换言之,手机发射功率最好根据实际情况能够被控制,该大则大,该小则小。 二、PHS手机发射功率 PHS(Personal Handyphone system的缩写)为日本独立开发出的第三代数字无绳电话系统——个人携带电话系统,它具有很多突出的优点:建设费用低、系统扩充方便,超低的资费标准,因协议简单,而使手机制造成本降低,最终导致手机拥有价格上的优势等等。PHS 在中国被称为小灵通,在有些地方也称为―个人通信接入系统PAS(Personal Access System)‖ PHS采用日本RCR-STD28协议作为空中无线接口标准,采用微蜂窝技术,因此它必须建置较密集的基站。由于基站覆盖范围较小,其铺设就必须比高功率的移动电话基站密,适于低速状态下的移动。不过,新一代的PHS基站范围已扩大至500米。 基于以上的情况,特别是采用微蜂窝技术,RCR-STD28规定手机的发射平均功率≤10mW,峰值功率≤80mW,发射功率不可控。除此之外,有关PHS手机发射功率的测量

无线路由器发射功率如何调节

无线路由器发射功率如何调节 家用电器中,应适当调节发射功率,降低无线信号辐射对人体的影响。特别是家里有老人、小孩、孕妇,降低发射功率显得尤为重要。目前市场上大部份产品都不带功率调节功能,比如手机、微波炉、电冰箱等。但也有少数产品,带有功率调整功能,比如JCG无线网络设备——智能无线路由器。 对于智能无线路由器来讲,发射功率其实就是指无线路由器的信号强度。适当的发射功率,不仅可以避免辐射对人的影响,也可以避免不必要的蹭网行为。 一般情况下,如果无线路由器与电脑距离较近,可以把发射功率调整到50%,便可以完成一个房间的无线信号覆盖。当然,如果觉得信号太差,或是电脑与路由器距离较远,阻隔较多,您也可以根据具体情况,适当调节一下无线路由器的发射功率。JCG JHR-N916RS无线路由器的最大发射功率100%。 以我正在使用的JCG JHR-N916RS智能无线路由器为例,说明如何控制发放功率的高低。 图片1 首先,在浏览器上输入192.168.1.1 进入点击高级设置,输入用户名admin 及密码admin,登陆无线路由器后台管理页面。 图片2

进入“无线网络”,选择“高级设置”,在其“发射功率”栏里填入适当的发射功率值。 图片3 填写好发射功率,点击“系统管理”进行系统重启。 图片4 重启成功之后,无线路由器将按您刚才填入的发射功率进行工作。是不是很简单呢?如果您正在使用JCG JHR-N916RS无线路由器,那么可以马上去试一试路由器功率调节功能哦。如果您使用的是其它无线产品,那么赶紧查看一下有没有功率调节功能,调节适当发射功率,避免辐射,安全使用无线网络。

功率和dB的关系很详细

功率和dB的关系应该如下: 1.dB的引入是为了把乘除关系变换为加减,便于工程中的运算。 2.[dB] = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如:输入功率为1W而输出功率为1000W,则系统的增益为10lg(1000/1)=30dB。 3.通信中为了表示一个输出功率的绝对值,则引入了dBm。dBm表示相对于1mW 输入功率的系统增益。如果系统的输出功率为1W,换算为dBm则为: 1W=10lg(1W/1mW) = 10lg(1000) = 30 dBm. 一句话dB与W不可以换算,但是dB = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如:输入功率为1W而输出功率为10000W,则系统的增益为10lg(10000/1)=40dB。 dB是一个纯计数单位,在工程中有不同的定义方式(仅仅是看上去不同)。对于功率,dB = 10*log()。对于电压或电流,dB = 20*log()。 dB的意义其实再简单不过了,就是把一个很大(后面跟一长串0的)或者很小(前面有一长串0的)的数比较简短地表示出来。如(此处以功率为例): 100000 = 10*log(10^5) = 50 dB 0.000000000000001 = 10*log(10^-15) = -150 dB dBm定义的是miliwatt。0 dBm = 10log(1) mW = 1 mW; dBw定义watt。0 dBw = 10log1 W = 10*log(1000) mw = 30 dBm。 dB在缺省情况下总是定义功率单位,以10*log 为计。当然某些情况下可以用信号强度(Amplitude)来描述功和功率,这时候就用20log 为计。不管是控制领域还是信号处理领域都是这样。比如有时候大家可以看到dBmV 的表达。

天线增益的计算及单位转换

天线增益的计算及单位转换 增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。 可以这样来理解增益的物理含义 ------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号,如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要 100W 的输入功率,而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需100 / 20 = 5W 。换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。 半波对称振子的增益为 G=2.15dBi。4 个半波对称振子沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为 G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源 )。 如果以半波对称振子作比较对象,其增益的单位是 dBd 。 半波对称振子的增益为 G=0dBd (因为是自己跟自己比,比值为 1 ,取对数得零值。)垂直四元阵,其增益约为 G=8.15 – 2.15=6dBd 。 天线增益的若干计算公式 1)天线主瓣宽度越窄,增益越高。对于一般天线,可用下式估算其增益: G(dBi)=10Lg{32000/(2θ3dB,E×2θ3dB,H)} 式中, 2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度; 32000 是统计出来的经验数据。 2)对于抛物面天线,可用下式近似计算其增益: G(dBi)=10Lg{4.5×(D/λ0)2} 式中, D 为抛物面直径; λ0为中心工作波长; 4.5 是统计出来的经验数据。 3)对于直立全向天线,有近似计算式 G(dBi)=10Lg{2L/λ0} 式中, L 为天线长度; λ0 为中心工作波长; 关于天线的db, dBi,dBd等单位 有些朋友往往比较容易混淆这些单位,dB取的都是以对数值为基础的。

PHS、GSM、CDMA、WCDMA功率控制之比较

一、MS TX POWER的两个方面 手机发射功率在PHS、GSM、cdma2000 1x、wcdma等协议中,被设计得越来越复杂,它的重要性已不言而喻,哪手机发射功率是大些好哪,还是小些好哪?事实上单纯的说大些好或者小些好,都实在不是一个明智的回答,因为在设计手机功率时,要考虑以下两个方面: 1、在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好 *、手机发射功率越小,手机的耗电量就越小,待机时间、通话时间越长; *、手机发射功率越小,对同系统别的手机的干扰越小,这不仅给同系统别的手机创造了好的无线环境,同时对于cdma2000 1x、wcdma来说,这就意味着小区容量越大; *、手机发射功率越小,对别的无线设备干扰越小,这就给别的无线设备创造了好的无线环境; 2、在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率希望能被调整的大些,再大些,再大些...... *、手机在小区的远端时,为了保证手机信号经过长距离传输到达基站后,手机信号仍能被正确解调,也就是手机发射功率要足够大,以克服信号经过长距离传输的衰减; *、手机被建筑物或其它遮挡,在无线阴影区内,手机发射功率也要足够大,以克服手机信号必须经过多次的反射、折射及长距离传输的衰减; *、手机在干扰比较大的情况下,如邻信道、同信道干扰,阻塞等等,手机发射功率也要足够大,以克服噪声的干扰。 综上所述,手机发射功率存在着两面性,一方面在能保证正常通信情况下,手机发射功率越小越好;另一方面,在有些情况下,为了能保证通信质量,手机发射功率必须要大一些,甚至要再大一些。这两方面看似矛盾,实为统一,准确表述为:手机必须发出足够大的功率,以保证通信质量,在保证通信质量的前提下,手机发射功率越小越好。换言之,手机发射功率最好根据实际情况能够被控制,该大则大,该小则小。 二、PHS手机发射功率 PHS(Personal Handyphone system的缩写)为***独立开发出的第三代数字无绳电话系统——个人携带电话系统,它具有很多突出的优点:建设费用低、系统扩充方便,超低的资费标准,因协议简单,而使手机制造成本降低,最终导致手机拥有价格上的优势等等。PHS在中国被称为小灵通,在有些地方也称为―个人通信接入系统PAS(Personal Access System)‖ PHS采用***RCR-STD28协议作为空中无线接口标准,采用微蜂窝技术,因此它必须建置较密集的基站。由于基站覆盖范围较小,其铺设就必须比高功率的移动电话基站密,适于低速状态下的移动。不过,新一代的PHS基站范围已扩大至500米。 基于以上的情况,特别是采用微蜂窝技术,RCR-STD28规定手机的发射平均功率 ≤10mW,峰值功率≤80mW,发射功率不可控。除此之外,有关PHS手机发射功率的测量还有 1、载波关断泄漏功率≤80nW 2、发射瞬态响应特性:脉冲上升、下降时间≤13μS 3、杂散发射功率相对载波电平(衰减量)≥50dB,或绝对电平≤2.5μW。

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