声明

本文是学习GB-T 15658-2012 无线电噪声测量方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了无线电应用中无线电噪声的分类和不同种类噪声特性的通用测量方法和数据处理方

法。同时规定了测量仪器设备应满足的性能指标。

本标准适用于9 kHz～18GHz 频段无线电噪声特性的测量。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 4824—2004 工业、科学和医疗(ISM) 射频设备电磁骚扰特性
限值和测量方法

GB/T 6113. 101—2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-
1部分：无线电骚

扰和抗扰度测量设备测量设备

GB/T 7349—2002 高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法

GB/T 15709— 1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

高斯白噪声 white Gaussian noise

在测量带宽周围的整个频率范围内，具有平坦功率谱密度的连续噪声信号(参见
ITU-R 建议 SM.1753—2010)。
高斯白噪声源通常有有线计算机网、电力线和宇宙噪声。高斯白噪声的电磁场量为

非相关矢量，带宽等于或大于接收机带宽，功率谱电平随测量带宽线性增加。

高斯白噪声一维概率密度函数可表示为：

style="width:3.64006in;height:0.6534in" />

式中：

a ——高斯白噪声的均值；

a²—— 高斯白噪声的方差。

通常，通信信道中高斯白噪声的均值a=0 。此时，噪声的方差为：

a²=D[n(t)]=E{[n(t)-E(n(t))]²}

=E{[n²(t)}-[E(n(t))]²

=R(0)-a²

=R(0)

而噪声的平均功率为：

style="width:3.52663in;height:0.62018in" />

GB/T 15658-2012

3.2

脉冲噪声 impulsive noise

由持续时间短、幅度大的不规则脉冲所组成的非连续噪声信号(参见 ITU-R 建
议书 SM. 1753—

2010)。脉冲噪声源通常有点火火花、闪电、计算机和超宽带器件。脉冲噪声的电磁场量为相关矢量，带

宽大于接收机带宽，功率谱电平随测量带宽的平方而增加。

大部分脉冲噪声服从 Weibull 分布，其概率密度为：

style="width:3.14006in;height:0.57332in" />

式中：

a— 曲线尺度参数；

b— 曲线形状参数。

相应的概率分布函数为：

style="width:4.72in;height:0.83996in" />

注：改写GB/T14733.7—2008, 定义702-08-07。

4 测量参数

4.1 高斯白噪声的测量参数

4.1.1 等效天线噪声系数的定义

本标准直接采用等效天线噪声系数来表征高斯白噪声电平，等效天线噪声系数定义为：

style="width:2.0801in;height:0.5665in" />

式中：

F—— 等效天线噪声系数，单位为分贝(dB);

pn 当带宽为bm 时，从一等效无耗天线得到的噪声功率，单位为瓦(W):

k — 波尔兹曼常数，k=1.38×10-23, 单位为焦耳每开(J/K);

to—— 参考温度，通常可取288 K(15℃), 单位为开(K);

bm— 噪声测量设备等效噪声功率带宽，单位为赫兹(Hz)。

4.1.2 等效天线噪声系数与高斯白噪声电平均方根值的关系

Fa=Vms+K 。- 10lgbm-20lgf+95.5

式中：

Vms—— 噪声测量设备输入端被测电平的均方根值，单位为分贝微伏(dB · μV)

f— 频率，单位为兆赫兹(MHz);

K 。— 总的天线校正系数，单位为分贝(dB), 可由下式计算：

K 。=K'+L 。+L;

式中：

K' 。—— 天线校正系数，单位为分贝(dB);

L 。— 天线馈线损耗，单位为分贝(dB);

L,— 天线插入损耗，包括阻抗失配误差等，单位为分贝(dB)。

当天线与噪声测量设备匹配时，L。与 L, 均包含在总的天线校正系数K
。内，即 K 。=K' 。; 当天线与

GB/T 15658-2012

噪声测量设备不匹配时，L。按两端口网络测量得到；L,
根据天线以及测量仪的输入端电压驻波比近似

估算。

4.2 脉冲噪声的测量参数

本标准规定以幅度概率分布(APD) 来表征测量脉冲噪声的特性。

APD 定义为"干扰幅度超过某个规定电平的时间概率"。如图1所示，测量时间 T
内脉冲噪声的中

频输出包络，A; 为规定的电平。

style="width:5.65991in;height:3.36666in" />

图 1 被测随机信号的干扰包络

APD 的值为：

style="width:2.38675in;height:1.07338in" />

式中：

t;—— 噪声幅度超过电平A, 的脉冲持续时间。

5 测量设备

5.1 测量接收机

用于噪声测量的接收机及频谱分析仪应满足 GB/T 6113.101—2008
的要求，性能指标典型值如

表 1 所示。

表 1 测量接收机的性能指标

性能	频率范围
性能	9 kHz～3 MHz	3 MHz～30 MHz (含3 MHz和 30 MHz)	30 MHz～500 MH (含500 MHz)	0.5GHz～3GHz (含3GHz)	3GHz～18 GHz
电压驻波比/ (输入阻抗为50 Ω)/dB	<1.5
三阶截点/dBm		≥20	≥10	≥0	≥0
二阶截点/dBm		≥60	≥50	≥40	≥40
预选器	亚倍频带宽滤波器或跟踪滤波器		跟踪滤波器或固定滤波器低通/高通滤波器
检波器	均方根检波器

GB/T 15658—2012

表 1 ( 续 )

性能	频率范围
性能	9 kHz～3 MHz	3 MHz～30 MHz (含3 MHz和 30 MHz)	30 MHz～500 MH₂ (含500 MHz)	0.5 GHz~3GHz (含3GHz)	3GHz～18 GHz
噪声系数/dB		≤15			≤25
本振源相位噪声(信道间隔10 kHz)/(dBc/Hz)	-120	-120	-100	-100	-90
中频抑制/dB	>80	>80	>90	>100	>70
镜像抑制/dB	>80	>80	>90	>100	>70

5.2 APD 测量仪

APD 测量可以通过接收机内置的 APD 测量功能，或使用独立的 APD
测量装置配合测量接收机或

频谱仪共同完成。 APD
测量装置的输入端应接入测量装置的包络检波(或其后级电路)输出端口。

用于脉冲噪声测量的 APD 测量仪性能指标要求如下：

——幅度动态范围：>60 dB;

——幅度精度(包括阈值电平设置误差):优于±2.7 dB;

——最大测量时间：≥2 min,测量中断时间小于总测量时间的1%;

——最小可测概率：10-';

——APD
测量功能可分配至少两级电平，并同时测量所有预设电平的概率，预设电平的分辨率优

于0.25 dB;

——采样率：≥10×B, 或≥12.5×B₃。

注： B,
指接收机电平幅值等于最大值的1/2时对应的频带宽度，B。指电平幅值等于最大值的
√2/2时对应的频带宽度。当采用测量接收机或频谱仪作为 APD
测量的射频处理环节时，由于对分辨率带宽(RBW) 的不同定义，
而容易使采样率的选择产生混淆。为保证不大于1%的幅度测量不确定度，应当要求采样率≥10×Bs。
由于

B₃ 与 B₈
的实际关系取决于滤波电路的矩形系数，故本标准以临界耦合的双调谐回路考虑有
B=1.2476B₃ ,

从而要求采样率≥12.5×B₃。

5.3 低噪声放大器

当被测噪声电平不高于接收机本底噪声电平10 dB 时应使用低噪声放大器(LNA)。
低噪声放大
器应安装于接收机和天线之间。为防止接收机过载，宜外加带通滤波器。当测量频率低于20
MHz 时

不宜使用低噪声放大器。低噪声放大器典型参数如表2所示。

表 2 低噪声放大器典型参数

性能	频率范围
性能	20 MHz～50 MHz	50 MHz～500 MHz (含50 MHz)	0.5 GHz~3 GHz (含0.5GHz和3GHz)	3 GHz～18 GHz
输入端电压驻波比 (输入阻抗为50 Ω)/dB	<1.5			<2.5
增益/dB	≤18	≤25	≤25	≤40

GB/T 15658—2012

表 2 ( 续 )

性能	频率范围
性能	20 MHz～50 MHz	50 MHz～500 MHz (含50 MHz)	0.5 GHz～3GHz (含0.5GHz和3GHz)	3 GHz～18 GHz
增益稳定性/dB	≤0.7(20℃~30 ℃)
噪声系数/dB	≤2			≤3
增益平坦度/dB	<0.4	<0.4	<0.5	≤2

6 测量方法

6.1 测量点选择

6.1.1 环境无线电噪声普查

环境无线电噪声普查的目的是测量无线电噪声特性用于评估无线电业务与现有电磁环境兼容性的

基础数据。普查的数据按功能区进行处理。测量环境功能分区定义如表3所示。

表 3 功能分区定义

分类	定义
偏远地区	没有明显的建筑物和交通设施，5km内没有电力装置
农村	具有大片农作物的开阔地区，建筑物密度<1栋/hm²,周边无公路和电气化铁路
住宅区	村庄和住宅区。1km范围内无高速公路、城市主干道、电气化铁路和高压线路
城镇区	包含小型商业、轻工业和商店的密集住宅区。500m范围内无高速公路、城市主干道、电气化铁路和高压线路
商务区	密集的商业及写字楼区域
工业区	重工业和工厂密集地区
铁路	铁路及周边
公路	公路、城市道路及周边

应根据测量环境的特性，在每类功能区选取不少于10个具有代表性的测量点进行测试，测量点不

应选择在大功率干扰源附近。

6.1.2 重点区域调查

针对某一个保护对象或某一保护地域研究其周围的无线电噪声环境，此类测量不再划分功能区。

对某一保护对象在其四周东西南北四个方向上设点各点距该保护对象的边界外的距离应为(30土

10)m。

对某一保护地域，指该地域面积大于0.5 km×0.5km 的情况。在该地域内每0.5
km×0.5 km

选一点，地域边界外(30±10)m 的东、西、南、北方向各选一点。

GB/T 15658—2012

6.1.3 重点干扰源调查

目的是研究某个重点干扰源对当地无线电噪声电平的贡献。对高压架空送电线变电站、电气化铁
路内、燃机点火系统以及工业科学医疗射频设备等重点干扰源按有关国家标准执行。高压架空送电线
变电站按GB/T 7349—2002执行，电气化铁道按 GB/T 15709—1995
执行，内燃机点火系统和工业科

学医疗射频设备按GB 4824—2004 执行。

对交通干线的无线电辐射噪声的测量，测量点选在距最外侧一条机动车道中心线外10
m 处。如该点不能架设天线，允许变化±5 m,
选点时应考虑到高架桥与高架线路的测量。测量点应避开有源或

无源干扰(例如高压架空送电线、电气化铁路、高大建筑等)。

6.2 天线的选择和架设

在选择和架设天线时应满足以下要求：

——9kHz～30
MHz使用架设在理想导电平面上的垂直短单极天线测量垂直电场强度。固定点
测量时，应保证天线接地电极的良好接地，带有地网的垂直天线可直接置于地面；其余单极接

地天线底端距地面高1 m。移动测量时，天线置于车顶。

——30
MHz以上使用水平面无方向性的垂直极化天线测量垂直电场强度。无论车载或固定，天

线中心距地面高度(3±0.5)m。

——在环境场强很弱的条件下，在30 MHz
以上固定点测量时允许使用水平面有方向性的垂直极

化天线，此时天线指向干扰最强方向。

6.3 频率选择

频率选择应满足以下要求：

——脉冲噪声测量：采用点频测量。必要时，针对具体干扰源的主辐射频率或其谐波频率进行

APD 测量。

——高斯白噪声测量：30 MHz 以下宜采用扫频测量，30 MHz
以上可采用点频测量或扫频测量。

6.4 测量接收机、频谱仪 RBW 设置

RBW 设置见表4。

表4 RBW 设置

频率范围	分辨率带宽(高斯白噪声)	分辨率带宽(脉冲噪声)
9 kHz～30 MHz(含30 MHz)	100 Hz	10 kHz
30 MHz～450 MHz(含450 MHz)	1kHz	100 kHz
450 MHz～1 GHz(含1GHz)	1kHz	300 kHz
1GHz～3 GHz(含3GHz)	10 kHz	5 MHz
>3 GHz	10 kHz
当频率高于3GHz时，不再测量脉冲噪声。