罗德与施瓦茨发布全新高性能快速部署监测定位系统

问题与挑战

日新月异的无线电技术不断带来各种创新性的应用，特别是在各类大型活动中，从比赛计时记分、安保指挥调度到高清视频传输无不依赖无线电频谱来完成。同时，繁荣的数字社交平台也带来了个人无线电设备的爆发式发展，5G、UWB、蓝牙、星闪…..通过手机和可穿戴设备充斥在多个频段。

因此，在大型活动中各类专用和个人无线设备的密集使用带来非常复杂的电磁环境，任何频率误用、谐波、杂散等问题都可能引起无线电干扰并造成严重损失。在这种情况下，频谱监测已成为世界各地频谱监管机构、运营商在各类大型活动保障中普遍采用的必要技术手段。但大型活动人员密集、空间使用率高且通常只持续数天，这为监测定位技术设施的部署带来很多额外的要求。

目前，通常的做法是快速部署紧凑型监测测向系统来开展监测测向任务。但紧凑型的监测测向设备，特别是测向天线系统受限于天线口径，测向精度和灵敏度都无法全部满足监测业务需求。如下图所示, 大口径的测向天线会有更大的天线直径与波长比。

在测向精度方面，大口径的测向天线优于小口径。但更重要的是，大口径天线有更好的抗多径能力，这些无法通过技术表格来描述，但实际参加测向业务的工程师会深刻体会到这点。

详细的论证过程可见ITU频谱监测手册章节4.7.1.1.3。

如图所示，大口径测向系统通常配置了台式测向机，一般不支持便携式监测测向仪表。这造成在接到干扰投诉后，需要分别使用台式和便携式仪表完成预定监测和干扰定位任务。

总的来说，由于无线电应用和电磁环境的复杂性，监测工程师在大型活动现场或关键区域的快速部署监测任务中将面临如下主要挑战：

密集建筑环境带来的信号多径挑战，要求具备大口径天线的抗多径特性；

密集无线电台和应用带来复杂电磁环境挑战，要求接收机系统具备精密射频前端和测向天线的有源无源切换功能；

各类突发干扰带来的快速部署和信号定位需求，要求具备可搬移及便携模式快速切换及融合使用；

大型活动的临时性带来系统部署的便捷性挑战，要求具备便于快速部署的架构和使用模式；

应用场景与技术要求

应用场景：

在大型体育场/馆或开放场地召开的大型活动的前期电磁环境测试、现场保护性监测、突发干扰监测与定位；

在无固定监测技术设施的情况下，在特殊时期对关键基础设施无线电干扰或用频问题的不间断监测与干扰定位；

技术需求分析- 超短波及6GHz以下频段技术需求：

根据无线电业务划分，20MHz-6GHz的无线电信号需综合场外大功率发射台和场内应用的叠加效应，同时会受到密集建筑物造成的多径效应影响，故需求大口径测向天线应对信号多径带来的信号测向问题；

频段内无线电频谱有较多复用情况，密集区域复杂电磁环境需求大口径测向天线的无源和有源模式可切换及具备精密射频前端的接收机，以便应对不同的环境要求；

频段内包括水平极化广播电视信号和其他不同极化信号，需求天线极化可变；

根据业务模式，发现干扰后需求便携式监测测向接收机和定向天线，实现干扰的抵近查找；

结合各类复杂干扰场景和信号留证（记录）分析需求，需求接收机系统具备信号I/Q信号记录功能和信号时频联合分析功能；

技术需求分析- 6GHz-30GHz频段要求：

根据在大型活动中常用的无线电业务， 最高频率至30GHz可满足要求，因此频率要求达到30GHz；

在SHF频段，收到信号传播特性限制，需求定向天线及相关有源放大器；

系统架构要求：

具备自供电，可为天线系统和监测测向设备供电；

可快速移动，便于快速部署；

罗德与施瓦茨解决方案

为助力无线电监管用户应对不断变化的需求和技术挑战，罗德与施瓦茨发布创新性的快速部署监测测向解决方案，在全球范围内享有盛誉的PR200（可点击下载）便携式监测测向接收机将可连接高性能的大口径相关干涉监测测向一体化天线，实现真正意义的快速部署并兼顾监测测向性能，有效提高在大型活动中的监测测向技术能力，减轻监测工程师的工作负担并提高无线电安全保障能力。

特别是在可搬移或半固定状态下，监测工程师可以在发现干扰信号或故障设备信号后，立即携带PR200及其配套定向天线组开展抵近干扰信号定位。这种架构不仅减少了投入设备的数量和投资，还可提高系统的使用效率并符合监测测向业务开展逻辑。

罗德与施瓦茨的某客户使用电动助力推车平台搭建了快速部署的监测测向系统，结构图为实际比例尺，可看到PR200接收机通过单线束连接到ADD597（可点击下载）监测测向天线，在20MHz-8GHz频率范围内的开展监测和测向业务。在发现可疑信号后，监测工程师可立即从电动推车平台上取下PR200实施干扰源抵近定位。 电动助力推车可有效减轻工作人员负担，并实现半固定长期监测。

系统组成：

R&S PR200便携式监测测向接收机

R&S ADD597 监测测向一体化天线

电动推车平台及配件 （图片参考客户自建系统，非R&S产品）

系统核心技术参数：

监测测向频率范围：20MHz-8GHz

监测测向一体化天线，20MHz-8GHz垂直水平极化

20MHz-1.3GHz天线有源无源可切换

突发短时信号捕获能力100% POI: 750ns

测向能力：40MHz宽带测向

40MHz IQ数据的输出

开放软件接口，支持系统二次开发和集成

系统支持R&S 台式接收机ESMW、ESME和ESMD及紧凑型接收机EM200与PR200复用ADD597测向天线，即系统可无缝升级为多接收通道系统。系统支持车载安装。

频段扫描结合测向功能图示

实时频谱与瀑布图功能图示

时分信号分析-门控频谱功能图示（可通过时域门定位时分系统上行干扰）

信号手动与自动测向功能图示

审核编辑：刘清