隨著科技和工業(yè)的發(fā)展,空間中存在大量的無意電磁輻射如汽車點火器輻射、電暈放電輻射、集成電路輻射等,這些輻射散布在很寬的頻譜上。另一方面,隨著無線系統(tǒng)的發(fā)展,從中波廣播頻段開始,到蜂窩移動通信頻段,再到毫米波雷達(dá)頻段,其電磁輻射將橫跨數(shù)千赫茲到數(shù)十吉赫茲。
目前主要使用電磁輻射分析儀來測量環(huán)境的電磁輻射,具體包括寬頻電磁輻射分析儀和選頻電磁輻射分析儀,而要保障電磁輻射分析儀的準(zhǔn)確可靠,需要對其進(jìn)行計量校準(zhǔn),目前計量校準(zhǔn)使用的國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)規(guī)范,均有一個共性問題:在計量過程中使用連續(xù)波電磁場,這個過程是必要的,但是不充分的,因為實際電磁環(huán)境的特征是:多頻段復(fù)合電磁場,其中包含寬帶矢量調(diào)制的電磁場,有一些還具有脈沖時隙特征,顯然電磁輻射分析儀的計量參數(shù)與使用條件是不匹配的。
圖1、當(dāng)前電磁輻射分析儀的計量:只校準(zhǔn)連續(xù)波場強(qiáng)
圖2 實際電磁環(huán)境:多頻段復(fù)合調(diào)制電磁場
為了使得電磁輻射分析儀的計量校準(zhǔn)和實際應(yīng)用場景相匹配,需要建立多頻段復(fù)合調(diào)制電磁輻射功率密度的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置,這是一個長期未得到解決的技術(shù)難題。
中國信息通信研究院泰爾實驗室周峰博士團(tuán)隊經(jīng)過潛心研發(fā)解決了該技術(shù)難題,實現(xiàn)了10kHz~40GHz多頻段復(fù)合調(diào)制電磁輻射功率密度的計量溯源,標(biāo)準(zhǔn)裝置主要基于超寬帶同軸錐腔體、矢量收發(fā)信機(jī)NI VST 5840平臺和毫米波擴(kuò)頻模塊、功率放大器等,具有結(jié)構(gòu)緊湊、頻率范圍寬、動態(tài)范圍大的特點,覆蓋主流無線廣播電視調(diào)制電磁場、無線移動通信調(diào)制電磁場、射頻脈沖調(diào)制電磁場及其組合,且具有調(diào)制波形個性化設(shè)計編輯功能,相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新已申報發(fā)明專利。
圖3 多頻段復(fù)合調(diào)制電磁輻射計量標(biāo)準(zhǔn)裝置
該研究成果將有力支撐我國電磁環(huán)境與電磁輻射參數(shù)的準(zhǔn)確測量,為有效電磁環(huán)境監(jiān)測和公眾溝通確立可信的計量溯源基礎(chǔ),在保障新基建相關(guān)工程順利推進(jìn)的同時營造綠色電磁環(huán)境。
基于該技術(shù),目前已開展電磁輻射分析儀的計量評測服務(wù)。