METODY POMIARÓW PARAMETRÓW NADAJNIKÓW

Badając urządzenie nadawcze, czy odbiorcze mamy na celu określenie jego parametrów technicznych. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można określić czy spełnione są warunki techniczne dla danego urządzenia oraz jego przydatność dla danego rodzaju służb, Wszelkie badania prowadzimy przestrzegając aktualnie obowiązujących norm i wymagań technicznych. Pomiary powinno wykonywać się w odpowiednich warunkach pomiarowych i odpowiednimi sygnałami, powinny być przeprowadzane tak, aby nie trzeba było dekompletować urządzenia lub dokonywać jakichkolwiek zmian układowych. Badanie urządzenia nadawczo-odbiorczego należy wykonywać w odpowiednim pomieszczeniu laboratoryjnym (np. urządzenie Faradaya), w którym wpływ zakłóceń radioelektrycznych i sygnałów niepożądanych jest pomijalnie mały. Rodzaje warunków badań są określone przez normy wymienione poniżej.

W normalnych warunkach badań - normalna temperatura i wilgotność w czasie badań odpowiada podwojonej wygodnej kombinacji temperatury i wilgotności zawartych w następujących zakresach:

Temperatura: +15 °C do + 35 °C

Wilgotność względna: 20% do 75%

Normalna modulacja - w przypadku normalnej modulacji badaniowej częstotliwość modulująca powinna wynosić 1000 Hz, a powodowana przez nią dewiacja częstotliwości powinna być równa 60 % maksymalnej dopuszczalnej dewiacji częstotliwości.

Podstawowe własności nadajnika można podzielić na:

1. parametry elektryczne

• moc wyjściowa

• maksymalna dewiacja

• promieniowanie niepożądane

• szumy i tętnienia

• zniekształcenia nieliniowe

• tolerancja częstotliwości

• charakterystyka modulacji

dane ogólne

• zakres częstotliwości

• ilość kanałów

• rodzaj emisji

• odstęp między kanałami

• pasmo częstotliwości akustycznych

• zasilanie

• pobór mocy z sieci

• pobór mocy z baterii

Moc fali nośnej

a. Pomiar mocy fali nośnej (doprowadzonej przewodowo)

Moc fali nośnej jest to moc doprowadzana do sztucznej anteny przy braku modulacji.

Nominalną mocą wyjściową jest moc fali nośnej urządzenia (doprowadzana przewodowe) zadeklarowana przez wytwórcę. Pomiar mocy przeprowadzamy jak w układzie poniżej.

Moc wyjściowa fali nośnej w normalnych warunkach badań powinna być zawarta w granicach +/- 1,50 dB w stosunku do nominalnej mocy wyjściowej. Moc wyjściowa fali nośnej (doprowadzana przewodowo) w skrajnych warunkach badań powinna być zawarta w granicach + 2 dB i - 3 dB w stosunku do nominalnej mocy wyjściowej.

Rys. 1 Układ do pomiaru mocy fali nośnej doprowadzonej przewodowo.

Nadajnik powinien być dołączony do tłumika mocy i powinna być mierzona moc doprowadzana do tej sztucznej anteny.

b) skuteczna moc promieniowana (natężenie pola)

Pomiar dotyczy tylko urządzeń bez zewnętrznego złącza antenowego. Skuteczna moc promieniowana jest mocą promieniowaną w kierunku maksymalnego natężenia pola, w ustalonych warunkach pomiarów, przy braku modulacji.

Nominalna skuteczna moc promieniowana jest skuteczną mocą promieniowaną urządzenia zadeklarowaną przez producenta.

Niezależnie od badań urządzenie powinno być umieszczone na ustalonej wysokości na wsporniku nieprzewodzącym w pozycji najbardziej zbliżonej do pozycji normalnego użytkowania zadeklarowanej przez wytwórcę. Antena badaniowa powinna być sterowana dla polaryzacji pionowej a jej długość powinna być tak dobra, aby odpowiadała częstotliwości nadajnika. Wyjście anteny badaniowej powinno być połączone z odbiornikiem pomiarowym.

Nadajnik powinien być włączony bez modulacji, a odbiornik pomiarowy powinien być dostrojony do badanego nadajnika. Antena badaniowa powinna być podnoszona i opuszczana w ustalonym zakresie wysokości do czasu uzyskania maksymalnego poziomu sygnału wykrywanego przez odbiornik pomiarowy.

Nowoczesny nadajnik powinien być obracany w zakresie 360 ^o w płaszczyźnie poziomej do czasu wykrycia maksymalnego poziomu sygnału przez odbiornik pomiarowy.

Nadajnik powinien być zastąpiony przez antenę podstawienia. Antena podstawienia powinna być skierowana dla polaryzacji pionowej a jej długość powinna być wyregulowana odpowiednio do częstotliwości badanego nadajnika. Antena podstawienia powinna być dołączona do kalibrowego generatora sygnałowego. W odbiorniku pomiarowym tłumik wejściowy powinien być ustawiony tak aby uzyskać największą czułość. Antena badaniowa powinna być podnoszona i opuszczana w ustalonym zakresie aż do uzyskania maksimum odbieranego sygnału. Sygnał doprowadzany do anteny podstawienia powinien być wyregulowany do takiego poziomu aby powodował on poziom sygnału, wykrywanego przez odbiornik pomiarowy równy poziomowi zapisanemu w czasie pomiaru mocy promieniowej przez nadajnik, przy czym należy wprowadzić korektę uwzględniającą ewentualną zmianę ustawienia tłumika wejściowego w odbiorniku pomiarowym.

Poziom wejściowy sygnału doprowadzonego do anteny podstawienia powinien być zapisany jako zmierzony poziom mocy, odpowiednio skorygowany o zmianę ustawienia tłumika wejściowego w odbiorniku pomiarowym. Pomiar powinien być powtórzony z anteną badaniową i anteną podstawienia skierowanymi odpowiednio do polaryzacji poziomej. Wartość większa z dwóch zanotowanych poziomów mocy jest miarą skutecznej mocy promieniowanej (poziomy doprowadzone do wejścia anteny podstawienia, w razie potrzeby skorygowana o zysk anteny). Skuteczna moc promieniowana w normalnych warunkach badań powinna być zawarta w granicach 7,5 dB w stosunku do nominalnej wartości skutecznej mocy promieniowanej.

Dewiacja częstotliwości

Dewiacja częstotliwości jest równa maksymalnej różnicy pomiędzy chwilową wartością częstotliwości zmodulowanego sygnału o częstotliwości radiowej i częstotliwością nośną przy braku modulacji.

Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości jest równa maksymalnej wartości dewiacji częstotliwości ustalonej dla odpowiedniego odstępu międzykanałowego.

Rys. 2 Układ do pomiaru dewiacji nadajnika.

Dewiacja częstotliwości powinna być mierzona na wyjściu nadajnika połączonego za pośrednictwem tłumika mocy z miernikiem dewiacji nadającym się do pomiarów maksymalnej dewiacji włącznie z wpływem dowolnych harmonicznych i składowych intermodulacji, które mogą być generowane w nadajniku. Częstotliwość modulująca sygnału badaniowego powinna być zmieniana od najmniejszej częstotliwości, uznawanej jako odpowiednia, do 3 kHz. Poziom sygnału badaniowego powinien być większy o 20 dB od poziomu normalnej modulacji badaniowej. Maksymalna dopuszczalna dewiacja powinna być zgodna z tablicą 1.

Tablica 1. Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości.

Odstęp międzykanałowy (kHz)	Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości (kHz)
12,5	+ / - 2,5
20	+ / - 4,0
25	+ / - 5,0

Działanie nadajnika w przypadku częstotliwości modulujących większych od 3 kHz jest wyrażane jako zależność dewiacji częstotliwości od częstotliwości modulującej mniejszej od 3 kHz.

Nadajnik powinien pracować w normalnych warunkach badań. Przy stałym poziomie sygnału modulującego, częstotliwość modulacji powinna być zmieniana pomiędzy 3 kHz a częstotliwością równą odstępowi międzykanałowemu, dla którego urządzenie jest przewidziane.

Obowiązująca norma ETSI zaleca aby przy pomiarze dewiacji w zakresie 300 - 3000 Hz błąd pomiaru był mniejszy od ± 5 %, natomiast w zakresie od 6 kHz do 25 kHz błąd pomiarowy był mniejszy od ± 3 dB.

Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości

Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości dla częstotliwości
modulujących od najmniejszej częstotliwości transmitowanej (f_.1) przez urządzenie
(zgodnie z deklaracją producenta) do częstotliwości (f.₂) powinna być zgodna z tablicą 2.

Tablica 2: Maksymalna dopuszczalna dewiacja w zależności od odstępu miedzykanałowego

Odstęp międzykanałowy [kHz]	Maksymalna dopuszczalna dewiacja częstotliwości [kHz]
12,5	+/- 2,5
20	+/- 4,0
25	+/- 5,0

Moc w sąsiednim kanale

Moc w sąsiednim kanale jest tą częścią całkowitej mocy wyjściowej nadajnika, modulowanego w sposób ustalony, która przypada wewnątrz ustalonego pasma mającego środek w miejscu nominalnej częstotliwości jednego lub drugiego sąsiedniego kanału. Ta moc jest sumą średniej mocy wytwarzanej przez modulację, przydźwięk, szumy i zakłócenia nadajnika. Układ do pomiaru mocy w sąsiednim kanale przedstawia poniższy rysunek

Rys. 3 Układ do pomiaru mocy w sąsiednim kanale.

Moc w sąsiednim kanale powinna być mierzona odbiornikiem do pomiaru

mocy w następujący sposób:

a). nadajnik powinien pracować z mocą nośnej, jak zmierzona przy pomiarze fali nośnej. Wyjście nadajnika powinno być połączone z wejściem odbiornika za pośrednictwem tłumika mocy, zapewniającego impedancję od strony nadajnika 50 omów i poziom odpowiedni do badań, na wejściu odbiornika,

2. przy nadajniku niemodulowanym odbiornik powinien być tak dostrojony, aby
   odbierał maksimum sygnału. Jest to punkt odniesienia O dB. Jeżeli nie można
   uzyskać niemodulowanej fali nośnej, wówczas pomiar należy wykonać przy
   normalnej modulacji badaniowej,

3. odbiornik powinien być odstrojony powyżej częstotliwości nośnej tak, aby punkt

-6 dB na jego charakterystyce, bliższy od częstotliwości nośnej nadajnika, był przesunięty w stosunku do nominalnej częstotliwości nośnej zgodnie z tablicą 3.

Tablica 3. Przesuniecie częstotliwości.

Odstęp międzykanałowy kHz	Ustalona niezbędna szerokość pasma kHz	Przesunięcie częstotliwości do punktu -6dB kHz
12,5	8,5	8,25
20	14	13
25	16	17

d) nadajnik powinien być modulowany sygnałem badaniowym 1250 Hz o poziomie większym o 20 dB niż wymagany dla uzyskanej dewiacji równej 60 % maksymalnej dopuszczalnej dewiacji,

e) tłumik regulowany odbiornika powinien być tak ustawiony, aby uzyskać taki sam odczyt, jak przy czynności b), lub znaną zależność w stosunku do tego odczytu,

6. stosunek mocy w sąsiednim kanale do mocy nośnej jest równy różnicy w
   ustawieniach tłumika przy czynnościach b) i e), skorygowanej o ewentualnie
   występującą różnicę w odczytach miernika wartości skutecznej,

7. pomiar powinien być powtórzony z odbiornikiem dostrojonym poniżej
   częstotliwości nośnej tak, że punkt - 6 dB na jego charakterystyce bliższy do
   częstotliwości nośnej nadajnika był przesunięty w stosunku do tej częstotliwości
   zgodnie z tabelą 3.

Moc w sąsiednim kanale powinna być mierzona z taką dokładnością aby błąd pomiaru był mniejszy od +/- 5 dB.

W przypadku odstępu międzykanałowego 20 i 25 kHz, moc w sąsiednim kanale nie powinna przekraczać wartości mniejszej o 70,0 dB od mocy fali nośnej nadajnika, przy czym nie ma potrzeby jej zmniejszania poniżej wartości 0,20 μW.

W przypadku odstępu międzykanałowego 12,5 kHz, moc w sąsiednim kanale nie powinna przekraczać wartości mniejszej niż o 60,0 dB od mocy fali nośnej nadajnika, przy czym nie ma potrzeby jej zmniejszania poniżej wartości 0,20 μW.

Promieniowania niepożądane

Promieniowania niepożądane są to promieniowania o częstotliwościach innych, niż częstotliwość nośna i pasma boczne wynikające z normalnej modulacji badaniowej. Poziom szkodliwych promieniowań powinien być mierzony jako:

albo

a). ich poziom mocy ma ustalonym obciążeniu (promieniowania niepożądane doprowadzone przewodowo)

b) ich skuteczna moc promieniowana dla promieniowania przez obudowę i

konstrukcję urządzenia(promieniowanie od obudowy),

albo

c) ich skuteczna moc promieniowana, dla promieniowania razem od obudowy i

anteny zintegrowanej, w przypadku urządzenia doręcznego wyposażonego w

taką antenę , nie posiadającego zewnętrznego złącza w.cz. a) Pomiar poziomu mocy na określonym obciążeniu

Nadajnik powinien być dołączony do tłumika mocy 50 omów. Wyjście tłumika mocy powinno być połączone z odbiornikiem pomiarowym. Nadajnik powinien być włączony bez modulacji, a odbiornik pomiarowy powinien być przestrajany w zakresie częstotliwości od 9 kHz do 4 GHz dla urządzeń, pracujących na częstotliwościach poniżej 470 MHz, lub w zakresie od 9 kHz do 12,75 GHz dla urządzeń , pracujących na częstotliwościach powyżej 470 MHz. Dla każdej częstotliwości, dla której wykryto niepożądaną składową, powinien być zapisany poziom jej mocy jako poziom promieniowania niepożądanego doprowadzanego do ustalonego obciążenia. Nie dotyczy to kanału, w którym powinien pracować nadajnik i obu jego kanałów sąsiednich.

b). Metoda pomiaru skutecznej mocy promieniowanej, (tylko dla urządzeń mających

złącze do zewnętrznej anteny).

Na stanowisku badaniowym urządzenie powinno być umieszczone na ustalonej wysokości, na nie przewodzącym wsporniku, w pozycji najbardziej zbliżonej do normalnego użytkowania zadeklarowanego przez producenta, Złącze antenowe nadajnika powinno być połączone ze sztuczną anteną. Antena pomiarowa powinna być skierowana dla polaryzacji pionowej, a jej długość powinna być wybrana odpowiednio do dostrojonej w danej chwili częstotliwości odbiornika pomiarowego. Wyjście anteny pomiarowej powinno być połączone z odbiornikiem pomiarowym.

Rys. 4 Układ do pomiaru skutecznej mocy promieniowanej.

gdzie:

1 - nadajnik badany z anteną sztuczną

2 - kalibrowany generator sygnałowy

3 - analizator widma lub odbiornik pomiarowy przestrajany od 30 MHz do

4 GHz

Nadajnik powinien być włączony bez modulacji, a odbiornik pomiarowy powinien być przestrajany w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 4 GHz z wyjątkiem kanału, w którym powinien pracować nadajnik i jego kanałów sąsiednich.

Dla każdej częstotliwości, dla której zostanie wykryta niepożądana składowa, antena badaniowa powinna być podnoszona i opuszczana w ustalonym zakresie wysokość, aż do uzyskania maksymalnego poziomu sygnału wykrywanego przez odbiornik pomiarowy. Następnie nadajnik powinien być obracany w zakresie 360° w płaszczyźnie poziomej do czasu wykrycia przez odbiornik pomiarowy maksymalnego poziomu sygnału.

Nadajnik powinien być zastąpiony przez antenę podstawiania. Powinna ona być kierowana dla polaryzacji pionowej, a jej długość powinna być wyregulowana odpowiednio do częstotliwości wykrytej składowej niepożądanej. Antena podstawienia powinna być dołączona do kalibrowanego generatora sygnałowego.

Częstotliwość kalibrowanego generatora powinna być wyregulowana do częstotliwości wykrytej składowej niepożądanej. W razie potrzeby tłumik wejściowy w odbiorniku pomiarowym powinien być tak wyregulowany, aby powiększyć czułość tego odbiornika. Antena badaniowa powinna być podnoszona i opuszczana w ustalonym zakresie wysokości aż do uzyskania maksimum sygnału.

Sygnał doprowadzany do anteny podstawienia powinien być wyregulowany do takiego poziomu, aby powodował on poziom sygnału wykrywanego przez odbiornik pomiarowy równy zapisanemu w czasie pomiaru składowej szkodliwej, przy czym należy wprowadzić korektę uwzględniającą zmianę ustawienia tłumika wejściowego w odbiorniku pomiarowym. Pomiar powinien być powtórzony z anteną badaniową i anteną podstawienia skierowanymi odpowiednio do polaryzacji poziomej.

Miarą skutecznej mocy promieniowej i składowej niepożądanej jest większy z dwóch poziomów mocy, zanotowanych dla każdej składowej, doprowadzanych do wejścia anteny podstawienia. Dokładność pomiarów promieniowania od obudowy odbiornika powinna być mniejsza od +/- 6 dB a według normy branżowej powinna być równa co najmniej +/-3 dB.

Moc dowolnej składowej emisji niepożądanej nie powinna przekraczać wartości podanych w tablicach 4 i 5.

Tablica 4: Składowe doprowadzone przewodowo do anteny

Zakres częstotliwości	9 kHz do 1 GHz	Powyżej 1GHz do 4 GHz lub powyżej 1Ghzdo 12,75 GHz
Nadajnik pracuje	0,25 μW(- 36,0 dBm)	1,00 μW (- 30,0 dBm)
Nadajnik przygotowany do pracy	2,0 nW (-57 dBm)	20,0 nW (- 47 dBm)

Tablica 5: Składowe promieniowane

Zakres częstotliwości	30 MHz do 1 GHz	Powyżej 1 GHz do 4 GHz
Nadajnik pracuje	0,25 μW(- 36,0 dBm)	1,00 μW (- 30,0 dBm)
Nadajnik przygotowany do pracy	2,0 nW (-57 dBm)	20,0 nW (- 47 dBm)

Pomiar ograniczenia modulacji

Pomiar ten ma na celu określenie jaki jest przebieg ograniczania dewiacji w funkcji zmian poziomu sygnału modulującego. Charakterystyka ograniczenia modulacji powinna mieć taki przebieg, aby przy podwyższeniu poziomu sygnału modulującego o 20 dB względem poziomu odniesienia wartości dewiacji dla żądanej częstotliwości modulującej nie przekroczyła dopuszczalnej wartości maksymalnej. Jako poziom odniesienia przyjmuje się tę wartość napięcia modulującego, przy którym dla częstotliwości 1000 Hz uzyskuje się 2/3 wartości dewiacji maksymalnej.

Rys. 5 Układ do pomiaru charakterystyki ograniczania dewiacji częstotliwości nadajnika.

Generator akustyczny dostraja się do częstotliwości 1000 Hz i nacięcie wyjściowe generatora reguluje się tak, aby uzyskać dewiację równą 2/3 wartości maksymalnej dewiacji. Następnie napięcie sygnału modulującego zwiększa się o 20 dB i odczytuje się na mierniku wartość otrzymanej dewiacji dla kilku częstotliwości modulujących w zakresie 0,3 - 3 kHz, w tym również dla częstotliwości, przy której wartość dewiacji była największa. Błąd pomiaru powinien być mniejszy niż 5 %.

Oprócz wyżej wymienionych parametrów przy ocenie warunków technicznych istotne znaczenie mają również takie wielkości jak:

Tolerancja częstotliwości

Tolerancja częstotliwości nie powinna przekraczać wartości podanych w tablicy 6 i to zarówno w warunkach badań normalnych jak i w skrajnych a także w dowolnie pośrednich.

Tablica 6: Tolerancje częstotliwości w zależności od odstępu międzykanałowego

Odstęp międzykanałowy [kHz]	Tolerancja częstotliwości [kHz]
		Poniżej 47 [MHz]	47 do 137 [MHz]	Powyżej 137 do 300 [MHz]	Powyżej 300 do 500 [MHz]	Powyżej 500 do 1000 [MHz]
20 i 25	+/- 0,60	+/- 1,35	+/- 2,00	+/- 2,00	+/- 2,50 (a)
12,5	+/- 0,60	+/- 1,00	+/- 1,00 (B) +/- 1,50 (M)	+/- 1,00 (B) +/- 1,50 (a) (M)	nie ma wartości ustalonej

a). W przypadku stacji noszonych w ręku mających zintegrowane źródło zasilania, tolerancja częstotliwości nie powinna być przekroczona w zakresie temperatur od 0 do + 30 °C

W skrajnych warunkach temperaturowych tolerancja częstotliwości nie powinna przekraczać +/- 2,50 kHz dla odstępu międzykanałowego 12,5 kHz pomiędzy 300 - 500 MHz oraz +/- 3,00 kHz dla odstępu międzykanałowego 20 i 25 kHz pomiędzy 500 i 1000 MHz.

Skuteczna moc promieniowania

Tylko dla urządzeń nie mających zewnętrznego gniazda antenowego 50 Ω. Skuteczna moc promieniowania w normalnych warunkach badań powinna być zawarta w granicach ± 7,5 dB w stosunku do nominalnej wartości skutecznej mocy promieniowanej. Ponadto skuteczna moc promieniowana nie powinna przekraczać maksymalnej wartości dopuszczonej przez daną administrację.

Tłumienność intermodulacji

Zdefiniowane są dwie klasy tłumienności intermodulacji nadajnika; urządzenie powinno spełniać jedno z następujących wymagań:

- tłumienność intermodulacji powinna być co najmniej 40,0 dB dla dowolnej składowej intermodulacji,

- w przypadku stacji bazowych, które mają być stosowane w warunkach specjalnych

(np. w miejscach, w których będzie pracować więcej niż jeden nadajnik) tłumienność intermodulacji powinna być co najmniej 70,0 dB dla każdej składowej intermodulacji.

Częstotliwość nadajnika w stanach przejściowych

Okresy stanów przejściowych są podane w tablicy 7.

Tablica 7: Czasy trwania stanów nieustalonych

Okres	30 do 300 MHz	Powyżej 300 do 500 [MHz]	Powyżej 500 do 1000 [MHz]
T1 (ms)	5,0	10,0	20,0
T2 (ms)	20,0	25,0	50,0
T3 (ms)	5,0	10,0	10,0

W czasie okresów T1 i T3 różnica częstotliwości nie powinna przekraczać wartości odstępu jednego kanału. W czasie okresu T2 różnica częstotliwości nie powinna przekraczać wartości połowy odstępu międzykanałowego. W przypadku stacji noszonych w ręku z nadajnikiem o mocy wyjściowej mniejszej od 5 W, różnica częstotliwości w czacie T1 i T2 może być większa niż jeden odstęp międzykanałowy.

W związku z rozpowszechnieniem telefonii komórkowej warto przytoczyć stosowane parametry techniczne. Istnieją dwa rodzaje stacji: ruchome i bazowe. Najważniejszymi parametrami stacji ruchomej są klasy mocy stacji ruchomych.

Klasy mocy stacji ruchomych podane są w tablicy 8.

Tablica 8. Klasy stacji ruchomych w standardach GSM 900 i DCS 1800

Klasa	GSM 900		DCS 1800
		Moc nadajnika	Typ stacji	Moc nadajnika	Typ stacji
1	20 W (43 dBm)	przewoźne i przenośne	1 W (30 dBm)	kieszonkowe
2	8 W (39 dBm)	przewoźne i przenośne	0,25 W (24 dBm)	kieszonkowe
3	5 W (37 dBm)	kieszonkowe	-	-
4	2 W (33 dBm)	kieszonkowe	-	-
5	0,8 W (29 dBm)	kieszonkowe	-	-

Moc nadajnika.

Klasy stacji ruchomych standardów GSM 900 i DCS 1800 z punktu widzenia maksymalnej mocy nadajnika stacji ruchomej. Bardzo ważne jest, aby nie wysyłać mocy większej niż jest to konieczne do uzyskania zadowalającej jakości transmisji. Zbyt duży poziom mocy promieniowanego sygnału przez SR zwiększa poziom zakłóceń w sąsiednich kanałach oraz skraca czas życia baterii. W standardzie GSM stosuje się mechanizm sterowania mocą nadajnika SR. Efektem ubocznym regulacji mocy jest niepożądane promieniowanie w sąsiednich kanałach radiowych w odległości powyżej 400 kHz od sygnału fali nośnej, W celu maksymalnego ograniczenia zakłóceń, specyfikacja GSM określa maksymalne wartości niepożądanego promieniowania, w paśmie odbiorczym stacji ruchomej (kanał w „dół") 935 - 960 MHz, będącego skutkiem procedury regulacji mocy: dla SR klasy pierwszej - 76 dBm i - 84 dBm dla pozostałych klas. Oprócz tego standard GSM definiuje również wzorce określające parametry czasowe procedury włączania i wyłączania SR.

Niepożądana emisja poza pasmem.

Specyfikacja GSM określa maksymalne wartości mocy sygnału niepożądanego w przedziale częstotliwości od 9 kHz do 12,75 GHz. Wartości te wynoszą odpowiednio: -36 dBm dla pasma od 9 kHz do 1 GHz (z wyjątkiem pasma GSM) i - 30 dBm dla pasma od 1 do 12,75 GHz.

Stabilność częstotliwości.

Stacja bazowa dostraja częstotliwość odniesienia SR na podstawie swojego bardzo dokładnego wzorca. Wysoka stabilność częstotliwości w nadajnikach stacji bazowych (co najmniej 5x1O^-8) pozwala na stosowanie stosunkowo niedrogich generatorów kwarcowych w stacjach ruchomych (typowo ich stabilność jest rzędu 3x10^-6). Dla porównania, stacje ruchome w analogowych standardach komórkowych wymagają stabilności rzędu 1 x 10 ^-'⁶

Dokładność modulacji.

W standardzie GSM zastosowano modulację GMSK o parametrze BT = 0,3. Stała obwiednia sygnału w.cz. pozwala na stosowanie wzmacniaczy klasy C o wysokiej sprawności energetycznej. W celu zapewnienia efektywnego wykorzystania pasma częstotliwości w standardzie GSM podano dość wysokie wymagania co do dokładności modulacji. Maksymalna odchyłka częstotliwości nożnej wynosi +_ 90 Hz a wartość średniokwadratowa szumu fazy nie może przekraczać 5 stopni.

Dynamika.

Minimalny zakres dynamiki odbiornika SR wynosi 94 d B (92 dB dla aparatów kieszonkowych), co pozwala SR na odbiór sygnałów w zakresie od - 10 do -104 dBm (do -102 dBm dla terminali kieszonkowych).

Pobór mocy.

Pobór mocy SR jest bardzo ważnym parametrem stacji ruchomej, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę dążenie do opracowania coraz mniejszych i lżejszych terminali, a więc często zawierających akumulatory o mniejszych pojemnościach. Z drugiej strony konstruktorzy stacji ruchomej pragną zapewnić swoim wyrobom co najmniej 8 - godzinny „dzień pracy".

Do podstawowych parametrów stacji bazowych należą:

Klasy mocy stacji bazowych. Klasy mocy stacji bazowych podane są w tablicy 9 i 10.

Tablica 9: Podstawowe klasy stacji bazowych w systemach małokomórkowych

klasa	GSM 900	DCS 1800
M1	0,25 W (24 dBm)	1,6 W (32 dBm)
M2	0,08 W (19 dBm)	0,5 W (27 dBm)
M3	0,03 W (14 dBm)	0,16 W (22 dBm)

Tablica 10. Podstawowe klasy stacji bazowych w systemach GSM 900 i DCS 1800

Klasa	GSM 900	DCS 1800
1	320 W (55 dBm)	20 W (43 dBm)
2	160 W (52 dBm)	10 W (40dBm)
3	80 W (49 dBm)	5 W (37 dBm)
4	40 W (46 dBm)	2,5 W (34 dBm)
5	20 W (43 dBm)	-
6	10 W (40 dBm)	-
7	5 W (37dBm)	-
8	2,5 W (34 dBm)	-

Regulacja mocy wypromieniowanej.

W miarę zbliżania się stacji ruchomej do SB stacja bazowa, na polecenie sterownika BSC zmniejsza moc swojego nadajnika od wartości 13 dBm z krokiem co 2 dB. Maksymalny dopuszczalny poziom sygnału niepożądanego będącego konsekwencją regulacji mocy SB wynosi 0,3 dBm w paśmie odbieranym 890 - 915 MHz, dla wszystkich klas stacji bazowych.

Niepożądana emisja poza pasmem.

Standard GSM określa, że poziom mocy . sygnału niepożądanego poza pasmem systemu GSM, wytworzonego przez stacje

bazowe pracujące w trybie nadawczym, nie może być wyższy niż - 36 dBm w przedziale częstotliwości od 9 kHz do 1 GHz. W przedziale od 1 do 12,75 GHz wynosi - 30 dBm. Ostrzejsze wymagania dotyczą dopuszczalnych poziomów zakłóceń dla stacji bazowych pracujących w trybie odbiorczym. Poziom zakłóceń nie powinien przekroczyć - 57 dBm w paśmie od 9 kHz do 1 GHz i - 47 dBm w i paśmie od1 do 12,75 GHz.

Stabilność częstotliwości.

Częstotliwość stacji bazowej służy jako częstotliwość odniesienia dla stacji ruchomych. Stabilność częstotliwości SB musi być co najmniej 5 x 10 ^-8

Dokładność modulacji i zakres dynamiki.

Zarówno dokładność modulacji jak i zakres dynamiczny musi być taki sam jak dla stacji ruchomych.

LITERATURA

W. Rotkiewicz, P. Rotkiewicz „Miernictwo”, Warszawa 1965 r.

A. Jellonek, Z. Karkowski „Miernictwo radiotechniczne”, Warszawa 1972 r.

R. Janulis „ Automatyczne nadajniki radiokomunikacyjne”, Warszawa 1974 r.

B. Wodzyński „Radiotelefony”, Warszawa 1978 r.

M. Żurawski „Nadajniki radiowe”, tom II

Z. Bogacz, M. Żurawski „Ćwiczenia laboratoryjne z techniki emisji i odbioru”

1

Generator m. cz.

Badany nadajnik

Miernik dewiacji

częstotliwości

Badany nadajnik

Tłumik mocy o impedancji

Zwe = Zwy =50 Ω

Odbiornik pomiarowy do pomiaru mocy

Generator m. cz.

Badany nadajnik

Tłumik mocy o impedancji

Zwe = Zwy = 50Ω

Miernik dewiacji

Tłumik mocy o impedancji

Zwe = Zwy = 50Ω

Badany nadajnik

Miernik mocy

---