中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射頻率的測量方法發(fā)布 實(shí)施國家技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射頻率的測量方法國家技術(shù)監(jiān)督局 批準(zhǔn) 實(shí)施主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各類無線電發(fā)射設(shè)備的頻率測量方法和空間電波頻率的監(jiān)測方法本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作頻率為 的各類無線電發(fā)射設(shè)備同時(shí)可為無線電發(fā)射設(shè)備生產(chǎn)使用單位以及有關(guān)管理部門 對發(fā)射頻率進(jìn)行檢測和監(jiān)測提供技術(shù)依據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)參數(shù)和測量方法單聲和立體聲電視發(fā)射機(jī)測量方法短波單邊帶發(fā)射機(jī)電性能測量方法地面無線電接力系統(tǒng)所用設(shè)備的測量方法第二部分發(fā)射機(jī)電視差轉(zhuǎn)機(jī)測量方法發(fā)射機(jī)頻率容限移動通信調(diào)頻移動無線電話發(fā)射機(jī)測量方法無線電管理術(shù)語術(shù)語特征頻率在給定的發(fā)射中易于識別和測量的頻率發(fā)射頻率在某一指定發(fā)射中發(fā)射機(jī)輸出端射頻振蕩的特征頻率或發(fā)射到空中無線電波的特征頻率參考頻率相對于指配頻率具有固定和特定位置的頻率此頻率對指配頻率的偏移與特征頻率對發(fā)射所占頻帶中心頻率的偏移具有相同的絕對值和符號頻率穩(wěn)定度在給定的發(fā)射中并在一定的時(shí)間間隔內(nèi) 特征頻率的穩(wěn)定程度 或者是在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)射的特征頻率相對于參考頻率發(fā)生的最大變化值頻率穩(wěn)定度可以用相對值百萬分之幾或絕對值若干赫茲 表示標(biāo)準(zhǔn)測試條件標(biāo)準(zhǔn)大氣條件在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的測量一般在標(biāo)準(zhǔn)大氣試驗(yàn)條件下進(jìn)行 標(biāo)準(zhǔn)大氣試驗(yàn)條件見表 規(guī)定表 標(biāo)準(zhǔn)大氣試驗(yàn)條件溫度相對濕度氣壓電源要求調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)按 的規(guī)定電視發(fā)射機(jī)按 的規(guī)定短波單邊帶發(fā)射機(jī)按 的規(guī)定電視差轉(zhuǎn)機(jī)按 的規(guī)定陸地移動通信調(diào)頻無線電話發(fā)射機(jī)含與接收機(jī)共機(jī)按 的規(guī)定調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī) 通常為交流供電其標(biāo)準(zhǔn)測試電壓變化應(yīng)在標(biāo)稱電壓的 范圍內(nèi) 電源頻率應(yīng)在標(biāo)稱頻率 的 范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測試電壓的測量應(yīng)采用 級的電壓表進(jìn)行 在測量過程中 實(shí)際測量的電壓值對規(guī)定值的偏離應(yīng)限制在 之內(nèi)測量方法分類發(fā)射頻率的測量系指對給定發(fā)射的特征頻率所實(shí)施的測量設(shè)備測量近端測量設(shè)備測量為測量儀表與無線電發(fā)射設(shè)備通過耦合裝置所實(shí)施的測量 其連接框圖見圖圖一般測量一般測量指所用測量儀表例如圖 的計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的精度高于待測頻率的頻率容限或高于發(fā)射機(jī)有關(guān)設(shè)備規(guī)范所規(guī)定的頻率穩(wěn)定度一個數(shù)量級的測量高精度測量所用測量儀表精度比一般測量所要求的精度至少高出一個數(shù)量級 用標(biāo)頻臺發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)頻率作基準(zhǔn)頻率進(jìn)行的測量用精度高于待測頻率若干個數(shù)量級的頻率源作標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行的比較測量均稱為高精度測量空間監(jiān)測測量儀表對無線電發(fā)射設(shè)備所發(fā)射的空間無線電波實(shí)施的測量稱空間監(jiān)測空間監(jiān)測的所用儀表與設(shè)備測量的測量儀表比較需添加一部配套的接收機(jī)整套空間監(jiān)測裝置在監(jiān)測臺站是固定安裝的用于固定空間監(jiān)測安裝于汽車內(nèi)為移動監(jiān)測一般測量同 條高精度測量同 條一般測量用于對發(fā)射頻率的監(jiān)督管理高精度測量一般用于需嚴(yán)格核準(zhǔn)發(fā)射頻率的場合測量儀表計(jì)數(shù)式頻率計(jì)計(jì)數(shù)式頻率計(jì)是發(fā)射頻率測量的主要儀表 不超過 的頻率測量可選用中速頻率計(jì) 超過頻率的測量可選用高速頻率計(jì)測頻精度主要取決于時(shí)基頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度 常用的中高速計(jì)數(shù)式頻率計(jì)精度可達(dá)可根據(jù)被測頻率的情況選擇適當(dāng)精度的頻率計(jì)在需要連接打印機(jī)的場合要求頻率計(jì)配有打印機(jī)接口監(jiān)測接收機(jī)以下監(jiān)測接收機(jī)的主要技術(shù)要求工作頻率范圍每步 或每步工作類別或工作頻率調(diào)整全頻段用頻率合成器按每步 連續(xù)可調(diào) 或全頻段用頻率合成器按每步 連續(xù)可調(diào)儲存方式頻率設(shè)定可由數(shù)字鍵盤和或由一個單飛輪調(diào)諧旋鈕完成 采用預(yù)先儲存若干個頻道例如 或個 自動掃描選取頻道頻率穩(wěn)定度對 每步對 每步天線輸入阻抗以上監(jiān)測接收機(jī)主要技術(shù)要求工作頻率范圍每步 或每步 對 為工作類別儲存方式可儲存 個頻道具有按預(yù)置停留時(shí)間自動或半自動掃描能力長期頻率穩(wěn)定度對每步 的接收機(jī)以上對每步 的接收機(jī)天線輸入端輸入阻抗為 標(biāo)稱值 典型的 小于發(fā)射頻率測量方法發(fā)射設(shè)備的頻率測量類發(fā)射發(fā)射機(jī)的輸出端接到天線系統(tǒng)或相應(yīng)的假負(fù)載上 發(fā)射機(jī)音頻輸入端不加音頻輸入信號對于單頻點(diǎn)工作的發(fā)射機(jī)采用指配的工作頻率對于頻段工作的發(fā)射機(jī)應(yīng)在工作的頻段內(nèi)選擇不少于 個頻點(diǎn)其中應(yīng)包括最高工作頻率和最低工作頻率分別進(jìn)行測量開啟發(fā)射機(jī)待發(fā)射機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài) 功率達(dá)到標(biāo)稱值 以上 分別在選定的頻率點(diǎn)進(jìn)行測量一般精度測量 直接計(jì)數(shù)法按 條要求選擇計(jì)數(shù)式頻率計(jì)或其它測頻儀表測量框圖如圖 所示計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的顯示屏上可直接讀出特征頻率的測量結(jié)果該結(jié)果也可用配套的打印機(jī)打印出來注 測量時(shí) 應(yīng)附加誤差倍增器 以減小測量誤差高精度測量直接計(jì)數(shù)法按 條規(guī)定選擇計(jì)數(shù)式頻率計(jì)框圖如圖 所示 測量方法同 條示波器法此方法適用于 以下發(fā)射頻率的測量 測量框圖如圖 所示圖發(fā)射機(jī)在無調(diào)制的情況下按規(guī)定方法調(diào)機(jī)待其達(dá)到規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后將被測特征頻率信號加到示波器 軸上標(biāo)準(zhǔn)頻率源的輸出信號加到示波器的 軸上 改變標(biāo)準(zhǔn)頻率源的輸出頻率當(dāng)示波器上顯示穩(wěn)定的斜直線 斜橢圓或圓時(shí)說明兩信號頻率相等但二者間保持一個固定的相位差由標(biāo)準(zhǔn)頻率源讀出的頻率即為被測的發(fā)射頻率特征頻率注 標(biāo)準(zhǔn)頻率源頻率的精度 準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度 應(yīng)至少高于待測頻率的頻率容限或頻率穩(wěn)定度兩個數(shù)量級及 類發(fā)射對于全載波 部分抑制載波 全抑制載波 單邊帶發(fā)射機(jī) 以及獨(dú)立邊帶 發(fā)射機(jī) 其設(shè)備發(fā)射頻率測量各項(xiàng)內(nèi)容可按 中的有關(guān)部分進(jìn)行 電視圖象廣播 發(fā)射機(jī)可按的 條有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行 本款各類發(fā)射也可按本標(biāo)準(zhǔn) 款內(nèi)容進(jìn)行類發(fā)射對于移頻電報(bào) 調(diào)頻電話或調(diào)頻廣播 調(diào)頻傳真 等類發(fā)射其設(shè)備發(fā)射頻率測量可按 的 條內(nèi)容進(jìn)行 也可按本標(biāo)準(zhǔn) 條內(nèi)容進(jìn)行空中電波的頻率測量空中電波的頻率測量由監(jiān)測臺包括固定監(jiān)測臺和車載移動監(jiān)測臺進(jìn)行 所有監(jiān)測臺除了按設(shè)備測量配備頻率測量儀表外 還應(yīng)按 條要求配備輔助的監(jiān)測接收機(jī)類發(fā)射拍頻法測量用拍頻法測量空中電波頻率的框圖如圖 所示 待測電波頻率 與可變振蕩器 給出的已知頻率同時(shí)送到接收機(jī)的均衡電路了 當(dāng) 與待測頻率 不相同時(shí)在接收機(jī)音頻輸出端便產(chǎn)生差頻 調(diào)整 當(dāng)差拍為零時(shí)說明待測頻率 與 相等 如果可變振蕩器不能精確地讀出頻率 則由數(shù)字頻率計(jì)讀出 的數(shù)值當(dāng)頻差很小時(shí) 由于接收機(jī)音頻部分對低頻響應(yīng)較差使測量結(jié)果誤差較大 使用拍頻振蕩器可提高測量準(zhǔn)確性 拍頻振蕩器可以通過改變差拍單音振幅用音響指示出很慢的差拍 在許多情況下能測量輸入電壓的儀表便足以觀察差拍可變振蕩器 最好是頻率合成器 帶有拍頻振蕩器的 類接收機(jī)均衡電路 均衡天線來的電壓與可變振蕩器的輸入電壓比例 接收機(jī)本地中頻振蕩器 可變振蕩器的頻率 待測頻率圖頻率偏置法示波器法測量頻率偏置法適用于 以下電波頻率的測量 測量設(shè)備框圖如圖 所示 將圖中可變振蕩器的頻率降低 或升高 將接收機(jī)輸出端得到的 差頻和 的標(biāo)準(zhǔn)頻率分別送到示波器的 軸和 軸放大器 如果差頻恰好等于 標(biāo)準(zhǔn)頻率由于相位差的不同 在熒光屏上可以顯示出圓橢圓 斜直線幾種穩(wěn)定的李沙育圖形如果差頻不是恰好等于 標(biāo)準(zhǔn)頻率 在示波器的屏幕上顯示出轉(zhuǎn)動的橢圓 橢圓旋轉(zhuǎn)的速度與頻率差值成正比每秒轉(zhuǎn)一圈相當(dāng)于 的差頻為了確定差頻的符號 示波器的 軸偏轉(zhuǎn)由 或 標(biāo)準(zhǔn)頻率來觸發(fā)時(shí)基調(diào)定在例如每個分度為 而接收機(jī)輸出差頻加到 軸偏轉(zhuǎn)板上 則該差頻的符號可以由正弦軌跡的移動方向觀看出來 如果差頻高于標(biāo)準(zhǔn)頻率則正弦軌跡向左移動可變振蕩器 最好是頻率合成器 帶有拍頻振蕩器的 類接收機(jī)均衡電路 均衡天線來的電壓與可變振蕩器的輸入電壓比例 接收機(jī)本地中頻振蕩器 可變振蕩器的頻率 待測頻率圖應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步確定在橢圓穩(wěn)定時(shí)可變振蕩器頻率 是否高于或低于被測頻率 這可以由下述方法之一來確定方法 圖 中濾波器 輸出端的差頻 可由聽覺接揚(yáng)聲器或耳機(jī) 或由計(jì)數(shù)式頻率計(jì)來監(jiān)視當(dāng)可變振蕩器頻率 向上調(diào)整時(shí)如果差頻 也是升高或降低 的則可變振蕩器的頻率高于或低于 被測頻率 反之當(dāng)可變振蕩器的頻率向下調(diào)整時(shí) 如果差頻 是升高或下降時(shí)則可變振蕩器的頻率 低于或高于被測頻率方法 將可變振蕩器恰好調(diào)偏 如果在向上調(diào)偏 時(shí) 橢圓再次穩(wěn)定下來則初始調(diào)整位置 橢圓穩(wěn)定為 比被測頻率 低 反之如果 向下調(diào)偏 時(shí)橢圓再次穩(wěn)定下來則初始調(diào)整位置為 比被測頻率 高以及 類發(fā)射類雙邊帶調(diào)幅信號 類雙邊帶調(diào)幅傳真信號 類部分抑制載波單邊帶信號 類全載波單邊帶信號 類部分抑制載波獨(dú)立邊帶信號的共同特點(diǎn)是其電波信號中均含有載頻全部或部分 分量 它們除載頻分量外還含有上和或下邊帶分量 其載頻測量可采用圖 所示框圖 測量方法同 條 差頻由可變振蕩器頻率 與待測的接收信號載波頻率 產(chǎn)生 由接收機(jī)與示波器之間接入的窄帶濾波器 濾除因調(diào)制而引起的不需要的混頻產(chǎn)物 調(diào)整可變振蕩器頻率 使橢圓達(dá)到穩(wěn)定類發(fā)射電波的測量 在接收機(jī)收到 信號時(shí)接收機(jī)不能置于 類方式工作 將輔助信號由可變振蕩器最好是由頻率合成器提供送至接收機(jī)輸入端調(diào)整輔助信號使接收機(jī)輸出音頻信號沒有失真或失真最小 此時(shí)讀出如不能直接讀出則另用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測出的輔助信號頻率即為所接收信號的載波頻率類發(fā)射類調(diào)頻電話 類調(diào)頻傳真信號的電波頻率測量設(shè)備連接框圖如圖 或圖 所示圖 與可變振蕩器的輸出頻率比較圖 利用可變振蕩器進(jìn)行的頻率比較可變頻率振蕩器 最好是頻率合成器 接收機(jī) 連接到接收機(jī)中頻級的鑒頻器 調(diào)頻信號的載頻 可變頻率振蕩器 或頻率合成器 的輸出頻率 接收到的頻率將鑒頻器接在接收機(jī)的中頻級的輸出端 鑒頻器的輸出接到示波器的 軸放大器上 而把中頻級的輸出接到 軸放大器上 如圖 所示 所接收的調(diào)頻信號每一個頻率分量在示波器上顯示出一條垂直線 每一對旁頻分量都是以載頻 為中心上下對稱出現(xiàn)的 因此在示波器上容易確定載頻的位置 待測信號 與可變振蕩器頻率合成器 輸出頻率 交替地送到接收機(jī)的輸入端 細(xì)心調(diào)整使之與 在示波器上的位置完全重合 此時(shí)所測出的可變振蕩器的頻率 即為被測信號載頻此方法測量的準(zhǔn)確度大約為測量設(shè)備的連接如圖 鑒頻器輸出接電平指示器 當(dāng)接收到一個 或 信號使電平表指示某一數(shù)值時(shí)例如校準(zhǔn)到 電平 該電平代表了接收信號的載頻值 然后 將接收機(jī)的本振頻率鎖定接收機(jī)輸入端開關(guān)倒向可變頻率振蕩器 調(diào)整可變頻率振蕩器頻率合成器 頻率至電平表指示相同的數(shù)值為止 此時(shí)可變振蕩器頻率合成器讀出的頻率 即為接收信號載頻類移頻鍵控信號 根據(jù) 附錄 推薦采用空號頻率作為特征頻率也可采用傳號頻率 空號頻率與傳號頻率標(biāo)稱值的算術(shù)平均值與指配頻率吻合 信號的特征頻率測量方法可按圖 方法進(jìn)行 示波器上空號和傳號兩個頻率分量分別占有確定的位置 可變振蕩器接入接收機(jī)的輸入端 改變可變振蕩器 頻率合成器 的輸出頻率 使之在示波器上的位置與空號頻率或傳號頻率的位置重合讀出可變振蕩器頻率合成器的頻率 即為所測 的特征頻率信號載頻的確定根據(jù)上面測定 信號的空號頻率 和傳號頻率 信號 為對應(yīng)于該發(fā)射的指配頻率附錄頻率測量的誤差分析補(bǔ)充件計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的測頻誤差計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測量頻率所產(chǎn)生的測量誤差由下式 給出式中閘門開始時(shí)間的相對誤差標(biāo)準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率的讀數(shù)誤差與最大漂移之和計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的 誤差閘門開啟時(shí)間待測頻率待測頻率的測量誤差值示波器法的測頻誤差圖 所示的示波器法也稱李沙育圖法 如果橢圓 或斜直線圓是穩(wěn)定的說明待測頻率與標(biāo)準(zhǔn)頻率的數(shù)值是相同的 二者之間僅保留一固定的相位差 如圖形呈周期性變化說明待測信號與標(biāo)準(zhǔn)信號之間的相位差是變化的 也即待測頻率 與標(biāo)準(zhǔn)頻率 之間有一差值 橢圓圖形轉(zhuǎn)動一次所需時(shí)間相當(dāng)于 差頻的周期 頻差 越大橢圓轉(zhuǎn)動越快 總的測量誤差為式中 橢圓轉(zhuǎn)動的圈數(shù)橢圓旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的觀測誤差橢圓轉(zhuǎn)動 圈所需時(shí)間秒表測 圈人手反應(yīng)時(shí)間誤差附錄多普勒效應(yīng)對測量準(zhǔn)確度的影響參考件對于空間電波頻率的監(jiān)測 多普勒 效應(yīng)對頻率測量準(zhǔn)確度的影響主要表現(xiàn)在兩個方面一是對短波 頻段遠(yuǎn)距離通信它是通過高空電離層對電波的反射作用實(shí)現(xiàn)電波傳播的 電離層是一個不穩(wěn)定的反射體它受年份季節(jié)一天中的不同時(shí)間 通信距離等因素影響很大其結(jié)果是接收信號頻率相對于發(fā)射頻率產(chǎn)生頻移從而降低了監(jiān)測臺測得的發(fā)射頻率準(zhǔn)確度例如對于一次跳躍頻率變化在 之間而對于需 次跳躍的遠(yuǎn)距離通信 頻