基站电磁辐射测量方法及其测量不确定度研究

摘要

基站共建共享的原则在提高站址资源利用率，便于通信设施建设、维护和网络扩充的同时，也带来了单一物理站址的辐射水平是否会大幅提高甚至存在超标隐患的问题。因基站电磁辐射引起的投诉纠纷案例时有发生，住宅区等敏感区域的基站建设经常受到公众的严重阻挠，甚至有些基站被迫拆除。另一方面，传统的基站电磁辐射测量方法不能完全满足各种类型基站天线的测量需求，并且缺乏测量的不确定度分析。面对这些问题，基于传统天线的电磁辐射测量方法，针对不同类型基站天线的特点设计测量布点方案，选择合适的测量方法，并评定其测量不确定度是必要的。
　　本文在传统天线电磁辐射测量方法的基础上，设计了智能天线和室内分布系统的测量布点方案。提出了智能天线在不同波束赋形模式下的测量布点方案，通过MATLAB实现MUSIC和Capon法波达估计以及波束形成的仿真，以DOA波达方向估计和波束形成技术为基础完成业务波束模式下的测量布点方案设计;广播波束模式下提出了两种测量布点方案。根据室内分布系统的天线类型分类设计了三种测量布点方案。
　　基于GUM测量不确定度，重点详细分析了基站电磁辐射测量的不确定度源，并对宽带测量和选频测量的B类不确定度进行了归纳和分类。实地选址室内分布系统、LTE单网基站、多运营商多系统共址基站，基于理论布点方案和布点原则，结合基站实际环境，设计了测量布点方案，通过宽带或选频测量方法测量其电磁辐射水平，并基于测量结果评定了测量方法的不确定度。测量结果表明，所测基站电磁辐射水平均符合国家标准，测量不确定度主要取决于B类不确定度，A类不确定度对扩展不确定度的贡献很小。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外电磁辐射标准

1．2．2 GUM不确定度国内外研究现状

1．2．3 基站电磁辐射评估方法

1．3 主要工作和内容安排

1．3．1 主要工作

1．3．2 论文的内容安排

第2章 移动通信基站及天线

2．1 移动通信基站

2．1．1 基站的类型和结构

2．1．2 基站塔型

2．1．3 基站电磁辐射来源分析

2．2 基站天线的特性参数

2．3 LTE基站天线和关键技术

2．3．1 LTE基站设备

2．3．2 LTE天线

2．3．3 LTE两大关键技术

2．4 室内分布系统

2．5 本章小结

第3章 基站电磁辐射测量方法

3．1 测量仪器

3．1．1 非选频式测量仪

3．1．2 选频式测量仪

3．2 基站电磁辐射测量方法

3．2．1 宽带测量方法

3．2．2 选频测量方法

3．2．3 测量要求

3．3 基站电磁辐射测量布点方案

3．3．1 传统天线测量布点方案

3．3．2 智能天线测量布点方案

3．3．3 室内吸顶天线测量布点方案

3．3．4 室内壁挂天线测量布点方案

3．4 测量布点原则

3．5 本章小结

第4章 GUM测量不确定度

4．1 标准不确定度评定

4．1．1 测量不确定度A类评定

4．1．2 测量不确定度B类评定

4．2 合成标准不确定度评定

4．3 扩展不确定度评定

4．4 测量不确定度与测量误差的区别

4．5 本章小结

第5章 基站电磁辐射测量不确定度评定

5．1 构建测量不确定度评定模型

5．2 基站电磁辐射测量不确定度源分析

5．2．1 不确定度源

5．2．2 不确定度源分类

5．3 基站电磁辐射测量案例

5．3．1 室内分布系统

5．3．2 LTE单网基站

5．3．3 多运营商多系统共址基站

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢