无线电监测中心设备检测处副处长宋起柱演讲

以下是无线电监测中心设备检测处副处长宋起柱演讲：

主持人：下面我们有请来自中国国家无线电监测中心设备检测处宋起柱先生，他演讲的题目是超宽带技术试验与测试认证。

宋起柱：先生们、女士们大家好！我想利用半个小时的时间和大家交流一下有关于新的设备、新的体制的超宽带技术认证的情况，也包括相关的一些测试技术。如果有什么问题的话大家可以打断我，和我一起交流。谢谢！

今天我和大家交流的有五个问题。第一个问题就是简单回顾一下超宽带的技术特点。第二简单介绍一下超宽带试验的基本情况，这个试验实际上主要是有我们监测中心来组织的。第三个工作就是关于UWB的设备思考，它属于无线电发射设备。现在中国政府并没有给予相关的政策，我想在不久的将来会有相应的考虑。考虑之后会有一些设备的认证和准入的制度，在这里我想和大家探讨一下。第四个部分我简单罗列一下超宽带发射特性的一些指标测试。第五是一些热点问题，留下大家探讨。

超过的技术特点据我们了解大概有两种主流的体制，第一就是极窄的脉冲，它相对来看是很窄的，在频率上非常宽，最宽的时候可以达到1个G左右。但是现在比较普通的是100兆的样子。下面还有一个体制就是多频带的技术，这种技术可能会合并成很多的子带，来实现超宽带传输的目的。总的来说，它有几方面的特点，第一个就是隐蔽性非常好。举个例子来说，超窄带的脉冲实际上彼此之间由于时间上的分离不会产生干扰。第二，它的多精能力也比较强，因为宽带比较宽，所以它的传输速率相应会有很大的提高，容量也会有很大的提升。根据试验的结果来判断它的超宽带的穿透能力也比较强，还具有定位的功能。这些优势大家也都是非常非常了解的。

图为无线电监测中心设备检测处副处长宋起柱

但是我感觉还有一个问题，因为它占的平台比较宽，对现有的无线电的系统会产生干扰，尽管有很多研发人员证实了干扰很小，但是起来有干扰的。同时，它是低功率的、短距离的传输体制，它占有的容量很宽，还容易受到其他系统的干扰。另外，由于它有一个定时的问题，还有一个是收发信息的承受程度。尽管是这样的话也不会掩盖我们超宽带在世界乃至中国大陆的发展。这是一个主流。

经过04年一直到现在我们都在跟踪超宽带的技术，并且做了大量的试验工作。我们无线电管理机构内部几个实验室也做了相关的试验，通时和外面的相关研究机构和大学和协会也做了相应的工作来研究超宽带的工作。今年我们监测中心作为负责单位，负责起草了《超宽带的发射特性指标和测量方法》，这个标准的起草可能要为我们将来超宽带的认证、测试以及准入提供相应的标准和平台。

超宽带的基本情况我想简单介绍一下。在04年我们开始筹备，05年的3月份我们做了一些直扩的CDMA的超宽带的设备，当时主要考虑的是对现有的小灵通和GSM的影响。05年我们也做了一些相应的工作，我们和北京邮电大学做了相关仿真的方面试验，也得出了相应的结论。05年3月份是验证了这个结果。在05年12月份和今年的5月份、8月份，我们的工程师也同时做了试验，在不断的修正我们所仿真的结果。实际上这个工作是比较复杂的。一边仿真，一边做试验。不是说仿真结束以后再做试验，每个结论我们都要通过试验来进行验证，来修正我们仿真的结论。我们做试验和做仿真的目的是为了给有关超宽带的技术指标提供技术支持。这个非常非常重要。

因为中国大陆地区的无线电业务发展比较发达，各种制式交织的比较厉害，在这个屋里面有可能有我们的G网也有我们的C网等等，要保证我们新的超宽带的设备能同现有的系统彼此不受干扰，和平共处的来共融。在这个前提条件下保证我们超宽带能够很好的服务我们的行业，我们整个的产业。

初步的结论大概情况是对现有的干扰确实很小。第二，对于嵌入式的设备，像在手机里将来可能会嵌入我们超宽带的设备。一般来看，我们建议不能共用一副天线，相对来讲，手机很有可能干扰我们的超宽带设备。如果嵌入的话，最好要设计成独立天线的设备。另外，由于超宽带设备也属于信息技术设备，所以说它的相关的骚扰限制要满足我们现行的9254的标准。另外一个结论就是对特色业务要区别对待，超宽带业务虽然是低功率的，它作用几率很近，可以用于家庭设备识别或者是短距离的通讯。实际上它对GPS或者是相关的业务还有一定的干扰，特别是对极小的信号。这也是我们在做试验过程中，现在没有很详细的资料提供给大家，但是这是我们考虑的一个因素。

因为大家对技术很了解，对中国的认证情况不是特别清楚。我想把这片演示文档呈现给大家，也希望大家了解将来超宽带业务在中国如何销售，销售之前要通过哪些的认证准备。大家可以看到这张图上面画的是一个超宽带设备，它的左半部分叫做规则性认证，实际上是属于国家强制性的法规性认证，这是国际上通用的。在美国我们会有SC认证，在欧盟会有CE认证，在中国来讲对于这种无线电设备必须要做型号核准认证。实际上他们认证的目的基本上是相同的，就是无线电频率的有效利用和保护。这个在CE认证的指令的第三部分里面有明确的描述。所以推断中国的CE认证技术，就是无线电发射的频率和有效保护的技术。

右边的是行业的认证，特别是像论坛性质的认证，拿手机来讲，如果在欧洲销售手机，必须要通过全球认证论坛的认证，如果是在北美销售，要通过一个行业认证PTCRB，DCF认证是通过沃达丰这样电信运营商和诺基亚这样的手机制造商的合作联盟，他们坐下来一起谈，大家都认可了这个认证项目，这个手机由厂家提供给第三方的实验室做完测试以后提交给DCF这种组织，一旦批准以后所有的运营商都会认可这个新产品要销售的话不会出现障碍。

我为什么讲这个问题？将来超宽带设备在中国也有可能有这样的现状。对于超宽带设备来讲，由于它是无线电发射设备，它必须要做CTA，将来如果它固定在电信业务里面，也有可能会做入网性的测试。这是中国比较特殊的一种法规性的认证。我刚才说了，超宽带设备无论是多大，只要你发射出功率，必须进行型号核准的测试。第二，我们如果被电信运营商所采用，假如说我们现在网络WLAN，如果做在中国移动和中国电信他们就有可能做一个入网的测试。同时我们还有一个强制的3C的认证，如果涉及到人身安全，比如将来超宽带发展很快，非常非常小，可能作为我们衬衣兜里的无线电收发设备可能才会做3C认证。将来如果超宽带集成到电视里面，因为电视要做3C，国家质检总局是否要做3C认证就要进行考虑。

对于行业认证的话，行业的认证在中国的发展不是特别快，但是我认为这是一种趋势。将来有可能也会发展起来。这种认证涉及的范围可能是我们强认证不包括的范畴，假如我们说互联的问题，或者是物理层以上的新的应用。还有涉及到保密、健全行业的范畴等等。这种行业的认证对我们现有的法规性的认证是一个补充，因为法规性的认证可能考虑的不会那么全面，它只会考虑对人身的安全以及对频谱的要求，对其他的要求很有可能将来会在行业认证中发展。另外一点，要保证超宽带的更好的兼容，可能会额外的进行一些案例，保证超宽带在新的系统中能够有效的运行。

第四部分和大家探讨一下超宽带技术的研究。前一段时间我们也做了一些工作，而且我们的测试工程人员写了一篇文章，实际上超宽带技术从射频和频谱来讲有一个特点，就是很快。有的大概是几个G的样子。实际上，它的测量我感觉还是应该用常规的仪表，还是基于现有的传统的测试仪表进行改造。测试原理基本上是一样的，它两种方法应该11个频率都可以测量。一个是测量实际的方法，我们通过傅立叶变换里进行转换。第二，我们可以通过频域来测量。由于分辨率带宽和我们显示范畴的影响，以及相应设备的处理等等，对宽带信号的测量有很大的限制。现有的无线电发射信号大部分是由窄带进行测量的。

我给大家简单介绍一下，这部分实际上是识别器，下面是超宽带设备所控制的计算机，这部分频谱仪，这部分是计算机，这部分是它的接收天线，我们要测超宽带的发射天线，接受天线一直到几十个G都涵盖了，因为超宽带的信号比较宽，根据我们这种极窄宽带的定义可以达到10几个亿，从低频到高频的话可能要涉及到3、4副天线。所以需要喇叭天线等等来做补充，把它分成若干段进行测量。

基于我们UWB测试系统需要考虑的几个因素，在这里我介绍一下。超宽带信号比较小的时候我们比较要接收前置放大器以便于我们抓住一些比较小的信号，另外我们还用一些滤波器等等来防止待测信号过大导致前置放大器过载。对天线的选取，要根据不同的频段选取不同的天线。对于测量接收机的选取要采用频谱仪或者是示波器。

对于无线电的管理来讲，我们要考虑占用的带宽和功率谱密度。可能还会用比较传统的利用下降和滚降的幅度来计算带宽，我们定义的是10个dB，中间的差值就是我们占有的带宽。第二，功率的谱密度，因为它的带宽相当的宽。对于将近1个G或者是2个G的带宽我们我们是捕捉不到的，所以我们用功率谱密度的这种方式。对于等效全向功率谱密度的测量我们大致有三个方法，第一个方法频率范围设计为零，频谱仪上有一个SPAN，这种展宽的宽度我们定义为零，实际上频谱仪就变成了示波器。另一种方法是对每一兆的区域要进行测量。这个点它会自动算出平均功率，同时我们还可以进行手工的测量，比如我选出4、5个点能够表示出这一兆带宽下的幅度情况，通过这个公式，通过这种积分的公式来获得它的平均值。第二种方法，就是我们的展宽超过1兆的方法。就是对选取的这一点进行测算。第三种方法就是用检波的方法来测量。

如果是调频的超宽带信号，我们的频谱仪的要求会更高，它必须有一个锁定的功能或者是门限，我们要出发一个信号来捕捉一个外冲，这对仪器仪表的响应能力是比较快的。峰值功率我们也可能会预见到，我们用峰值检波来进行测量。实际上，这要求我们分配的带宽必须大于我们的承受频率，如果它小于这种频率有可能是一个带宽内进了几个脉冲的信号，这就造成了重叠，结果会不准确。脉冲信号一般情况下我们用的是负峰值检波，最后我们得到的结果也是把频率范围设为零，使它变为频谱仪进行测量。

我们示波器要天线来进行对超宽带信号的测量，我不想过多的讲理论问题，我们下面会向大家介绍一等效电路。把它简化成为带有网络参数的几个系统。实际上S是相关这种系统的矩阵，包括我们这种系统设计到频谱分析仪的参数。我们会看到在10域上得到的结果，我们通过这两个公式可以得到频域上电磁场的表示。这是一个很好的验证我们在频率上测量是否准确的很好的方法。对于任意分辨率带宽的频谱分析，任意的分辨率带宽RBW测量的等效峰值功率可以通过计算来获得。

下一个问题，在不同的场地中测量的方法，我们在中国这种频率的分析和研究工作为无线电管理技术提供支持的，这种方法的测量相对来说是非常非常准确的。

我简单的用几分钟时间介绍一下我们对相关问题的探讨，第一个问题就是标准起草的问题，我们电信研究院的党梅梅女士也过来了，我们共同来起草这个标准。我们负责起草这个标准可能只是对无线电发射的参数进行规定，可能说这个时间必须等我们无线电的相关管理文件下发以后才能进行。但是实际上我们现在做了大量的筹备工作。第二个问题就是有关于法律法规的问题。刚才我谈到了几个参数，那是我们企业非常关心的。但是对于我们监管部门来讲还关心了一个问题就是杂散的发射，同时还有对于特色平台的保护问题。另外就是多制式UWB测试技术的研究。我想，这个问题也是留给大家探讨的。大家有什么问题的话可以现场提问一下，如果时间不允许的话我也可以把我的E-mail地址告诉大家，也可以和我们的实验室进行交流。大家可以和我进行交流。谢谢大家！