铁路无线电频率

铁路无线电频率（精选9篇）

1.铁路无线电频率 篇一

无线电频率使用申请表填表说明

1.本表系用户在设置使用无线电台（站）前申请无线电频率使用许可时填写，包括卫星通信网（系统）、无线通信网络等。

2.“F____-____-____”栏系指频率使用申请表编号，“F”后由12位数字组成，其中前4位表示地区编码，中间4位表示年份，后4位表示申请表序号，例如：“F1001-2006-0010”，表示北京地区2006年第10张频率使用申请表。此栏由无线电管理机构填写。3.频率申请单位“名称”栏,系指申请使用频率单位的全称。

4.“系统代码”栏，系指频率使用单位所属部门的代码，由无线电管理机构填写。5.“组织机构代码”栏，系指根据中华人民共和国国家标准《全国组织机构代码编制规则》（GB11714--1997），由组织机构代码登记主管部门给每个企业、事业单位、机关和社会团体颁发的在全国范围内唯一的、始终不变的法定代码。产业活动单位是本部的，如果没有法定代码，使用其所属的法人单位法定代码的前8位，第九位校验码填“B”。所有单位均应填报本项。

6.“通信地址”栏，系指申请使用频率的单位通信地址。7.“联系电话”栏，填写联系人的办公电话和手机号码。8.“电子信箱”栏，填写联系人的电子信箱或单位公务信箱。

9.“无线电系统/网络 名称”栏，系指拟建的、由用户命名的无线电通信系统或网络的名称。

10.“卫星/星座名称”栏，只适用于申请卫星通信网（系统）时填写。申请使用单颗卫星时，填写卫星名称；申请使用星座时，填写星座名称。

11.“标称轨道经度”栏，系指对地静止卫星星下点的标称地理经度，并在经度值前填写“E”表示东经、填写“W”表示西经。此栏仅当申请卫星通信网（系统），并且使用对地静止卫星时填写。

12.“信道带宽/波道间隔”栏，系指国家无线电管理机构根据相关标准划定的信道带宽/波道间隔，或国家标准、行业标准中规定的信道带宽/波道间隔。申请卫星通信网(系统)时，不用填写。

13.“通信业务/系统 类型”栏，由无线电管理机构填写。

14.“业务性质”栏，系指拟建的无线电通信系统或网络所属的无线电业务性质，可选择填写并在相应的“□”内填写“√”号。其中“专用”系指国内各部门开展的专用通信业务；“公众”系指用于国际、国内公众通信的业务；“其他”系指不包括在上述范围内的业务。

15.“技术体制”栏，系指拟建的无线电通信系统或网络的技术体制，例如GSM、WCDMA等等。申请卫星通信网(系统)时，则不用填写。

16.“使用范围”栏，系指拟建无线电通信网或卫星通信网(系统)的使用范围，可选择填写并在相应的“□”内填写“√”号。其中“国际/跨边境（界）”系指拟建系统或网络可提供国际漫游；“全国”系指覆盖全国的通信系统或网络，“跨省”系指仅用于两省或两省以上的通信系统，其他类推。

17.“网络用途”栏，根据网络的实际用途进行填写。例如，防洪救灾、应急抢险、保障重大事件等，公众业务则不必填写。

18.“申请信（波）道的中心频率”栏，当用户按信（波）道申请少数频率时填写此项，按照配对频率进行填写。“/”的左侧填写较低频率，“/”的右侧填写较高频率。申请卫星通信网(系统)时，不用填写。19.“申请频率范围”栏，当用户申请某一频率范围时填写此项，填写规则为申请频段的起始频率和终止频率，如申请多个频段，则分别填写。

20.“申请信（波）道的中心频率”栏和“申请频率范围”栏，填写其一即可，在相应的“□”内填写“√”号。

21.“申请频率使用期限”栏，按实际需要填写，最长使用期限不得超过10年。22.“缴费单位名称”栏，系指交纳频率占用费的单位或个人的全称。

23.“开户银行”、“账户名称”、“银行账号”栏，系指缴费单位需要办理托收时填写。24.“申请人承诺”栏，系指用户申请频率时需要申明和承诺的条款，并由申请人签字、盖章予以确认。

25.“附件名称列表”栏，如有附件（如技术方案等）则将名称填上，并将附件与申请表一同提交受理单位；没有则不填。

26.如需填写续表，其申请表编号与前表相同,并在“备注”部分中“表号”栏“/”左侧填写该表的顺序号，右侧填写表的总数。例如，2/4表示此申请表号下共有4张申请表，此表为第2张表。

2.铁路无线电频率 篇二

随着我国市场经济体制改革深化程度的提高, 我国无线电频率资源占用费的政策也在逐步完善。目前, 如何利用经济手段对无线电频率资源进行科学合理地配置, 已经成为一项重要的课题。采用经济手段对无线电进行管理的典型做法就是由国家向用户收取频率占用费, 这是一项政策性、技术性、社会性很强的工作。

无线电频率资源是国家战略资源, 对使用无线电频率资源的用户收取相应的费用是体现国家资源价值的重要手段, 有利于调节供需矛盾、提升资源应用效率, 因此, 包括我国在内的大多数国家和地区都施行有偿使用的原则。另外, 为了维护电波秩序、确保无线电通信畅通, 国家和地方无线电管理机构都需要投入大量的人力、物力、财力。无线电管理工作是一项高技术工作, 受到我国相关技术和制造能力水平的限制, 无线电监测、检测等技术设备往往价格十分昂贵 (一些进口仪表的价格动辄数百万甚至上千万元人民币) , 无线电管理机构的这些资金需求往往不是一般性财政收入所能承受的。因此, 国家收取无线电频率占用费并需采用相应方式, 逐步提升国家和地方无线电管理机构管理与服务水平, 最终实现无线电频率资源的科学管理。

2 英国无线电频率资源收费情况简述

Ofcom是英国通信产业独立的调整机构和市场管理当局, 1993年5月21日建立, 负责广播、电视、电信和无线通信业务, 也是英国无线电频率资源收费的主体。英国无线电频率资源收费的执行、拍卖机构就是Ofcom。Ofcom的收费时间固定, 有关收费原则及每年 (每一财政年度指的是每年3月31日起至次年3月31日止, 共十二个月的期间) 的缴费数额都发表在O fc o m的声明和具体通知中。O fc o m主要负责收取广播执照费、网络服务管理费、频谱执照费等。

2.1 英国无线电频率资源的收费依据

英国于1863年制定了第一部《电报法》。数次修订后形成的《1998年无线电报法》引入了基于频率经济价值而非行政成本的频率定价, 开创了以市场为导向的频率管理模式。根据《2002年通信管理局法》和《2003年通信法》, 英国成立了独立法人实体——通信办公室 (Ofcom) , 作为英国电信业的独立管制机构。

目前频率管理领域实施的重要法律是《2003年通信法》和《2006年无线电报法》。前者规定了O fc o m的职责以及频率管理的目标, 后者是无线电管理的重要单行法, 确立了无线电执照拍卖、频率交易等一系列开创性的频率管理制度。此外, 英国还按照适用于本国情况的方式参与无线电方面的国际条约以及欧盟的条例、指令和决定等执行。

此外, 《2007年电波执照费 (修订) 条例》、《地面广播频谱定价》、《SRSP:频谱定价的修正框架》、《使用数字地面电视和数字音频广播的频谱的机会成本》、《执照及行政费-广播法执照及电信管制原则声明》、《英国频率分配表》、《设置执照费和行政事业性收费的原则》、《频谱定价——设置无线电报法许可费的咨询建议》等法律法规也对无线电频率资源收费进行了相应的规定与调整。

2.2 英国无线电频谱拍卖的相关情况

2.2.1 英国拍卖的措施及管理原则

Ofcom于20 05年发布频谱执行计划书, 指出英国的频谱管理政策应向市场化方向发展, 鼓励使用者更加高效地利用频率资源以创造更大价值。自20 05年之后, Ofcom大力推广市场化管理体制并逐渐放宽频段使用限制, 具体措施包括:采用拍卖制度、开发次级交易、解除频率使用限制等。目前, 市场导向的管理方式已经成为了英国频谱管理主要采用的管理机制。

按照相关法律规定, 英国拍卖的管理原则如下:

(1) 指令和控制原则:由Ofcom决定每种申请应该分配多少频谱。该原则目前仍是频谱拍卖管理的主要方法。

(2) 部分频率资源免费使用原则:也被称为“频谱平民化”和“没有执照的接入”。调控者允许免费使用某些频谱, 但是通常会限制发射功率, 以更适用于短距离设备。

(3) 市场机制原则:分为拍卖机制和自由化交易两个部分, 旨在让市场调节分配以便最大化地发挥经济效益。分配频段时也引入了市场机制, 以更好地体现频率资源的价值。

2.2.2 Ofcom拍卖举例

2.2.2. 1 2012年800MHz和2.6GHz频段拍卖

英国2012年的拍卖结果已经公示, 频谱分配的详情以及执照费用见表1 (表格所统计的时间为2013年3月1日) 。

2.2.2. 2 3G执照拍卖

2000年4月27日, 国家交易和工业部秘书长Stephen Byers宣布了3G移动频谱执照拍卖的获得者, 如表2所示。

2.3 英国无线电频率资源收费情况小结

英国1998年引入行政激励定价机制 (AIP) , 在执照的定价上纳入对行政成本的考量, 对频率的使用采取行政激励定价与市场拍卖相结合的原则。根据英国独特的历史及地域划分, Ofcom采取对区域进行划分, 不同区域采取不同定价, 一般情况与特殊区域相结合而科学定价。另外, 英国无线电频率使用费的标准并不固定, 而是由Ofcom根据利益相关者的情况、无线电频率资源的使用现状、不同频段的需求情况、管理难度以及未来无线电频谱规划和划分情况而研究确定的。由于英国频率使用费标准计费体系较为复杂, 受本研究的时间所限, 笔者暂未研究出明确结论, 相关文献资料详见“Electronic Communications The Wireless Telegraphy (Licence Charges) Regulations 2011”。

3 丹麦无线电频率资源收费情况简述

丹麦无线电频率资源的收费机构为丹麦商务局 (Danish Business Authority, DBA) 。据有关资料显示, 丹麦自2010年开始启用新的频率资源收费模式, 针对频率资源收取两类费用, 分别是可变费用和固定费用。其中, 可变费用体现了某一频段的价值和使用的情况, 根据所属频段的不同和用户使用该频段开展无线电业务的区域覆盖情况来计费;固定费用主要用来弥补频率资源管理的有关开销 (一般的收费标准为300 DKK/执照, 1DKK=1.1085人民币元, 2013年11月28日牌价) 。

丹麦商务局将所有可用的非拍卖频谱分为九个组进行收费。对于拍卖的频谱资源, 丹麦采取先到先得的方式。由于频率资源是稀缺且供不应求的, 因此一般由DBA决定是否进行拍卖。无论拍卖的中标人是谁, 均由DBA颁发频率执照, 此执照有效期一般是15年, 但商业和发展部部长可设定更长的执照期限, 比如20年。

目前, 丹麦已经对800MHz数字红利频段进行了清频退网, 已经有一个广播运营商转用其他频段。对于要清退的频段, DBA会发出提前通知, 避免运营商的前期投资遭受过多损失;也正是因为主管部门进行了早期预警, 所以不会对清频退网或转频的用户给予补偿。

4 芬兰无线电频率资源收费情况简述

目前, 我们搜集到的关于芬兰无线电频率收费的资料相对较少, 仅通过其官方网站 (https://www.viestintavirasto.fi/en/spectrum/radiolicences/frequencyfees.html) 找到了一般性频率费的计算公式 (单位为欧元) , 主要介绍如下:

4.1 芬兰无线电频率资源基本计算公式

频率费=C1×Cinh×C6b×B0×S×P, 其中, C1为频率带宽系数;Cinh为人口数量系数;C6b为系统系数;B0为相关带宽;S为基本费用系数;P为基本费用。

4.2 关于各个参数的选取方式

(1) C1的值按照表3选取

(2) Cinh的选取。Cinh是一个人口相关参数, 它定义为有权使用一个无线电发射机或无线电网络、无线电系统或无线电台站的一个区域人口数量与整个芬兰人口数量的比值。如果全体芬兰人都有权使用频谱, 那么这个系数就是1。当针对除移动网络、公共安全网络、GSM-R铁路无线系统、广播网络以及固定无线网络系统以外的那些无线电发射机、无线电系统或网络计算其频率费用时, 这个参数一般取固定值0.1。

(3) C6b的选取。C6b是一个表征系统所包含移动电台数量的参考系数。一般地, 如果一个系统只有一个移动台, 那么这个系数为1.0。如果移动台的数量多于1个, 则按照下表进行系数选择。需要指出, 这个参考系数的最大值一般为25。当计算那些没有移动台的无线系统或网络的频率费时, 这个系数选取1.0。

(4) B0的选取。B0是一个相对带宽系数, 用这个系数来表征已使用的频谱情况, 从而计算频率费。这个系数是指分配的频谱数量与一个参考带宽 (Bref) 的比值, 或者是指这个比值的立方根或者8次方根。一般地, B0的计算公式B0=B×Cj/Bref, 其中, Bref是指25k Hz的参考带宽, 但计算960MHz以上的无线电链路发射机的频率费时, 这个参考带宽应选取14MHz。

(5) S的选取。S是一个基本费用参数, 这个参数提供各类频率费计算的基本参考值。

(6) P参数的选取。P参数是各类无线电设备的一个基本费用, 它不表征任何目的, 仅是一个计算的参量, 数值上等于€1295.50 (即1295.50欧元) 。

5 带来的启示

通过上述研究, 笔者认为, 一些频率资源收费政策给予我国无线电频率资源收费政策的制定和完善带来了一些启示。

(1) 有关收费法规体系健全。通过分析得知, 国外无线电频率资源收费工作普遍有着比较完备的法律法规体系。例如英国等国家从法律层面对收费主体、收费方式、收费类别等进行了原则性的规定, 并进一步对收费流程、计费标准等进行了详细规范。健全的收费法规体系一方面能够确保无线电频率资源收费工作的法律依据充分、操作流程规范, 另一方面也为收费工作的落实和监督提供了有力抓手。

(2) 收费项目的设计反映资源价值和管理成本。丹麦等国家在收费政策上, 一方面收取频率使用费, 另一方面收取管理费。其中频率使用费主要反映出无线电频谱的经济价值, 管理费主要反映出无线电管理主管机构实施频率资源管理的有关成本。设计这样的政策, 一方面能够促使无线电频率资源得以更高效地利用, 另一方面也能够通过管理费的收取, 弥补无线电管理机构的管理支出。在未来我国无线电频率资源管理收费政策的设计中, 我们可以从不同角度借鉴国外这一做法, 与时俱进地制定符合我国实际的收费项目。

(3) 计费标准详实合理。我们发现国外无线电收费标准的分类较细腻、计费公式较详细, 有些还采用了激励性频谱定价的新模式。这一方面能够便于用户了解应缴费用、便于收费部门针对不同申请实施差异化管理, 另一方面也能真正反映出不同频段、不同用途的频率资源的经济价值。特别是对于提供公众服务的运营商, 还按照其网络覆盖和服务人口等因素按比例核减频谱使用费。这一启示对我国不断完善无线电频率资源计费标准、改进计费公式及相应因子很有裨益。

摘要：随着社会经济的不断发展, 无线电技术不断推陈出新, 频谱需求增长与频率资源有限之间的矛盾日益突出。本文通过梳理英国、丹麦、芬兰等欧洲国家的无线电频率资源收费政策现状, 提出了可供我国参考的无线电频率资源收费管理相关政策建议。

关键词：频谱需求,频率资源,资源收费政策,建议

参考文献

[1]马政, 朱三保.无线电管理与使用必读.北京:法律出版社, 1995

[2]Spectrum Fees Regulations V2.0

[3]New frequency charging structure from 1 January 2010

[4]Decree of the Ministry of Transport and Communications--On the frequency fees and other fees the Finnish Communications Regulatory Authority collects for radio administrative services

[5]Calculating the frequency fee.http://www.ficora.fi/en/index/luvat/taajuusmaksut/laskentakaavatjakertoimet.html.

[6]Guide for Calculating Radio Licence Fees.http://www.ic.gc.ca/eic/site/smtgst.nsf/vwapj/ric42.pdf/$FILE/ric42.pdf.

[7]Frequency Spectrum Fee Schedule up to 30th June 2012

[8]Frequency Fee Schedule.http://www.cck.go.ke

[9]Schedule of License Categories and Fees.http://www.tcra.go.tz

3.无线传声器系统的构建和频率规划 篇三

【关键词】无线传声器系统；射频；现场演出；频率规划

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2015.04.006

【Abstract】Based the RF theory， this paper describes the system construction ， equipment deployment and spectrum analysis of wireless microphone systems in the applications of a live performance， to provide a reference for the realization of safe and effective live performances.

【Key Words】wireless microphone system； radio frequency； live performances； frequency planning

随着现场演出和广播技术的发展，人们对无线传声器系统和无线个人监听系统需求不断增加；与此同时，大量数字无线设备也不断涌现。因此，在现场演出过程中，系统的构建和无线设备的频率规划变得日益复杂。

1 射频理论

1.1 什么是载波频率

在信号传输的过程中，并不是将信号直接进行传输，而是将信号“调制”到一个固定频率的波上，这个过程称为加载，该固定频率称为载波频率。每个信号的分配均使用单一载波频率。“调制”包括调幅、调频、调相三种方式。

射频波（无线电波）与声音不同，不需要媒介/质传导（如在空气），在真空状态下传导最快，与光速度相同（ 约3×108 m/s），在某一特定媒介（如在空气） 内传导时速度是恒定的，且小于光速；由于组成射频波电磁场的涡旋电场与变化磁场具有相位差90°，涡旋电场的“极性”（方向）为射频波的“极性”方向（传播方向），如图1所示，所以通常接收机天线应与发射天线平行竖立。

典型的无线传声器系统工作在以下几个频段：

174 MHz?250 MHz （VHF），好的波传输，该频段有TV发射机，可能产生来自于数字设备RF（Radio Frequency，射频）失真；

450 MHz?960 MHz （UHF）， 好的波传输，频率范围宽；

2 400 MHz?2 485 MHz（ISM），较差的波传输，无专属的频率（免费频率段），有来自于WI-FI（Wireless Fidelity， 基于IEEE 802.11b标准的无线局域网）的干扰。

频率与波长的关系为：C= L×f，其中，光速C=3×108 m/s，波长L的单位为m，频率f的单位为MHz。

目前大多数无线传声器系统工作在UHF频段。

2005年9月中国信息产业部发布了重新修订的《微功率（短距离）无线电设备的技术要求》（以下简称《要求》），自2005年10月1日起施行。《要求》中对“无线传声器和民用无线电计量仪表等类型设备”明确规定使用470 MHz?510 MHz、630 MHz?787 MHz频段；发射功率限值：50 mW（e.r.p）；占用带宽：不大于200 kHz。因此，建议中国用户按照《要求》规定使用无线传声器系统。

1.2 模拟无线传声器系统的调制方式

1.2.1 频率调制

目前大多数模拟无线 传声器系统采用频率调制（Frequency Modulation，简称FM）的方式进行音频信号的无线传输。

FM是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式， 即通过RF 频率偏差（Deviation）来传输音频信号，载波频率跟随输入信号幅度成等比例变化，如图2所示。

FM 失真小、抗干扰能力强，使得FM无线传声器系统能提供高保真及高信噪比的音频信号。在FM的系统中，由于频率偏差与调制的音频信号的幅度成正比，较大的频率偏差会带来更大的动态范围。

1.2.2 发射和接收

发射机端和接收机端的工作原理见图3、图4。发射机、接收机的频率为可调式，可通过编程控制其工作频率。

在接收机端，对于稳定性要求高的系统通常采用分集天线接收系统来进行射频信号的接收，如图5所示。

1.3 数字无线传声器的调制方式

现在，在音频系统中已有更多的数字音频设备。在数字无线传声器系统中，数字调制一般指以连续的载波传输离散的调制信号，可通过振幅调制（幅移键控，ASK） 、频率调制（频移键控，FSK）或相位调制（相移键控，PSK）来完成；数字发射机和数字接收机原理见图6、图7。

相对于模拟无线传声器系统，数字无线传声器系统具有更好的频谱利用效率，在拥挤的射频环境中可以显著增加兼容通道的数量，并具有更小的互调失真特性，以及数据加密功能。如SHURE ULX-D数字传声器系统，在发射机处于高发射功率模式下（20 mW或10 mW发射功率），可以在8 MHz带宽内容纳多达17个兼容通道；在高密度（HD）模式下（1 mW发射功率），在8 MHz的电视频道带宽内，没有干扰时，可降低调制带宽，按 125 kHz 步进进行直接调谐，工作范围达 30 m直线距离，所以可容纳多达63个兼容通道，适合应用于频谱资源紧缺的现状，如在会展中心、教育机构等无线传输工作距离短且通道数量多的情况。

2 无线传声器系统的干扰因素

随着数字便携设备的技术发展，现场演出中往往同时使用大量无线设备，尤其是当前大量的数字电视占用了UHF带宽。因此，在拥挤的射频环境中，如何使无线传声器和个人监听系统在兼容稳定的情况下工作，是音频工程师关注的重点问题。

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以模拟无线传声器系统SHURE UHF-R为例，工作在UHF频段，RF发射功率为10 mW和50 mW（国家无线电管理局对短距离通信的无线设备有限定，最高发射功率为50 mW），RF信号强度为-70 dBm ～-90 dBm。相对于其他大功率无线设备，无线传声器系统的信号易受到干扰，因此，需要采取有效管理工作频段的措施，即接收机的音频键控（TONE KEY）静噪功能。该功能能够通过发射机中产生的导频信号来识别所需的音频信号，如图8所示，接收机只有在拾取到具有足够强度的音频信号和检测到存在TONE KEY音频键控时才会解除静音。这就有效地预防了所需发射机信号丢失，甚至是在同一频率下存在的干扰信号（非TONE KEY）对接收机产生噪声的可能性。同时，频率规划功能可以选择最佳信噪比的通道，并分配至无线传声器，也可以通过设定阀值来确定多大强度的干扰源可以干扰无线传声器，如在SHURE WWB6（Wireless Work Bench 6）软件中，见图9所示，通常-85 dBm是一个中间推荐值。要确定具体的阈值请参阅国家标准《GB/T 14431—1993 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强》，它是避免干扰的强大武器，它规定了1 400 MHz以下地面无线电业务的有用信号对干扰信号的射频保护比和最小可用场强。这个最小可用场强就是最低阈值。

确定最佳工作频率，要考虑避免来自于同信道或相邻信道的干扰和自身产生的干扰。

2.1 外部干扰源

来自于外部的干扰源包括：其他无线传声器系统、内通系统、入耳式监听系统、中断式监听系统、大型动力电机系统、数据网络设备、LED墙。如LED墙对传声器信号的干扰，从图10显示的频谱扫描可以看出，演出中LED墙开启，并显示图像后，会产生大量的射频噪声干扰，严重地影响了无线传声器系统的信噪比。这些诸多设备作为潜在干扰源，都是无线传声器系统在进行频率规划与协调过程中需要规避的。

2.2 内在兼容性

2.2.1 频道最小频率间隔

每个系统必须运行在独立的频率上，最小频率间隔取决于接收机隔离特性，需要考虑到相邻信道干扰和中频滤波IF Filter（如通过WWB6软件中“ selectivity”功能选择） ，大多数的无线传声器系统的频道最小频率间隔在0.3 MHz ～1.5 MHz之间。

2.2.2 发射机的互调失真干扰

互调失真（intermodulation distortion，简称IMD）干扰为非线性无线电路的固有特性，在2个或以上的射频信号之间发生，射频信号相互混杂在非线性电路中形成“新”的频率即互调信号。IMD的大小与发射机功率平方数成正比，与发射机的间距平方成反比。

互调信号可同时产生于发射机之间和接收机内。当发射机彼此靠得很近时就会发生互调失真，来自每个发射机的信号在另一个发射机的输出级产生互调失真。这些新信号与原始信号一起发送，可以被以与互调失真相应频率工作的接收机拾取。最强的互调失真是由以工作频率分别为f1 和f2（f1

除了由2个发射机间的交互作用产生的互调失真产物外，还有由3个发射机间的交互作用产生的其他类似的互调失真产物。为了避免潜在的互调失真问题，大多数制造商都会推荐一个位于任何3阶互调失真产物和任何工作频率间隔之间的最低限度，这就进一步限制了随着同步系统数量的增加可用频率的选择，如SHURE Axient系统公布的数据，见图12，具有较高的线性度，可以提升30%的频谱利用效率。通过以上介绍可以看出，使用计算机程序预测由互调失真产生的潜在兼容性问题是很好的手段，特别是在新增系统的复杂性成指数增长的情况下，如包含一组10支传声器的系统涉及数千次计算。目前，大多数厂商提供了各自的频率规划软件。

2.2.3 输出功率对射频稳定性的影响

大部分多通道应用中，较低的发射机射频功率会帮助降低发射机/接收机/天线前置放大器互调失真产物，可以降低整个RF环境中的噪声，从而达到最佳的信噪比；在单一或少量通道的远程传输应用中，当发射机有足够的空间和频率分隔时，可以使用高发射功率。

综上所述，无线传声器系统在使用时，除要留意外界的干扰源之外，也要做好本身的频率设定，减少内部产生的互相干扰。

3 系统构建和频率规划

基于无线传声器系统的基本原理和干扰来源，通过科学合理的频率规划构建系统，可以将射频问题最小化，确保演出的安全。在国外大型演出过程中，通常会配置1名射频工程师，对整体系统的射频工作频率进行集中规划和协调。现给出频率规划的步骤以借鉴。

3.1 合理构建无线传声器系统

3.1.1 了解现场环境

对演出现场做实地勘察，包括了解舞台与无线接收机天线之间的间距，以及对个人监听系统、无线传声器系统的构建环境；如果有可能，尽早拿到舞台设计初稿，与现场负责人沟通好无线传声器系统的要求，使得无线设备有较好的放置位置和使用空间。

3.1.2 了解各种无线设备情况

现场演出的射频设备通常包括：无线传声器系统、无线内通系统、电视直播中使用的高达 250 mW的视频发射器，以及工作功率在0.5 W ～5 W的双工（地面移动）无线广播设备。现有的电视频道与无线传声器系统一样，工作频率同样属于UHF频段，包括模拟电视频道和数字电视频道，中国的电视频道带宽为8 MHz。 所以，在对无线传声器系统和无线个人监听系统进行频率规划时，需要考虑上述设备的潜在干扰，把这些设备的工作频率计算在内，就可有效排除干扰源。

3.1.3 构建无线传声器系统

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根据现场演出提出使用需求，确定无线传声器系统和个人监听系统的使用无线通道数量，并根据现有无线设备按如下方法配置系统。

（1）合理构建系统架构

在需要多通道时，可以使用天线分配器（见图13），可以使用远程天线，实现长距离信号传输；在必要时使用指向性天线和接收机级联式信号增益器（见图14），确保射频的稳定性，减少天线的数量，降低射频梳状滤波的发生，也减少失真。

（2）确保无线传声器系统天线增益在合理范围内

天线增益问题涉及到多个方面，要考虑发射机增益设置在一个合理的范围内，一般设为补偿线缆信号损失，不合理的射频增益会出现射频信号失真，带来较低的信噪比和相关细节的丢失。更高的信号增益并不能获得更好的射频性能，只会放大射频范围内的所有信号，其中也包括干扰信号和环境射频噪声，降低接收范围和可用频率数。

在使用远程天线（全向天线或宽频指向性天线，见图15、图16）的情况下，不可避免地要使用天线馈线，射频信号在传输的过程中，会产生一定的衰减，天线增益计算公式：射频净增益=天线增益+（级联式增益器/天线内置增益）+馈线损耗。如天线正向增益=+7.5 dB，天线射频增益器=+6 dB，30 m RG213馈线损耗=-7 dB，则净增益=+6.5 dB。在合理的设置天线后，衰减值在净损失-5 dB以内，射频净增益在+10 dB以下的情况，一般都属可接受的范围。如要达到满意的效果，还必须计算或测量解调后音频信号的信噪比。

设置合理的天线增益需要做到以下几点。

①使用最短距离线缆。

②使用衰减最低的射频馈线，在有合理预算的的情况下，RG8/U以上规格的射频线缆是推荐选择，可以最大化降低射频衰减；各个线材厂商都公布了在UHF频段范围内信号线缆射频衰减值，见表3。

③发射机设置一个较适合的发射机功率挡，在接收机视频削波“Clipping ”指示灯状态正常，以及“TONE KEY”指示灯也正常的情况下，即可稳定地接收来自于发射机的信号。

（3）天线的合理放置

首先，进行天线的合理的部署，足够的高度可带来优化的可视范围，确保天线可以覆盖整个舞台；射频馈线的走线要尽量短。

第二，天线之间保持适当的分集间隔，即要保证发射机或天线分配器A、B 端口的2根天线之间有适当间距，最小在1/4波长，合理的间距是大于 1个波长（40 cm以上）。接收机规律性地切换分集指示灯表明分集特性正常。

第三，接收机天线与入耳监听系统的发射天线之间保持一定的间隔，使其干扰降到最低。物理上隔离发射天线和接收天线是必要的，可使互调失真最小化和提升接收机抗干扰特性。

最后，联网所有的无线传声器接收机和个人监听发射机，如图 17所示，从而进行频率协调与规划。

3.2 频率规划与协调

无线传声器系统和个人监听系统都可以统一通过软件管理系统进行高效率的频率规划与协调。以WWB6为例，它可以访问同品牌所有无线产品和选择的第三方设备的配置文件，通过联网对硬件进行持续扫描，使用扫描数据文件进行异地频率规划和协调，根据扫描结果创建兼容频率列表，最后分配兼容频率至各个联网的无线设备以及其他厂商的设备，下面给出具体操作步骤。

（1）获取现场射频数据

提前到现场做频率扫描，尤其是在大通道数量使用时，了解现场的射频情况；中国无线电管理局容许无线传声器系统的工作范围是470 MHz～510 MHz，638 MHz～787 MHz；每个无线设备厂商的发射机带宽也有不同，如SHURE UHF-R系统，分为3个频段：G7C，470 MHz～510 MHz；L3E，638 MHz～698 MHz； P9，710 MHz～787 MHz。综合以上因素，可以根据现场的频谱分析，判断哪个频段干扰最小，哪个频段的无线传声器设备最适合演出场地。射频数据可以通过SHURE AXT600频谱管理器（ Spectrum Manager）、可联网的接收机（有效覆盖射频工作范围）、Win Radio或其他品牌的频谱扫描仪（ Spectrum Analyzer）、无线传声器系统管理软件等设备获取。

在对设备进行联网后，在WWB6的设备库存视图中可见所有的组件，如此，即可对无线传声器系统进行联网的频率规划。首先要开启所有存在潜在干扰的设备，包括无线内通、个人监听系统、对讲系统等，进行频谱扫描获取系统使用环境的射频数据，如通过AXT600频谱管理器，可以获取UHF频段的频谱数据，如图18所示，从而可以提供给到频谱分析使用。

对于射频应用经验丰富的团队，在演出期间会使用专业小型频谱仪（如罗德·施瓦茨、安捷伦等），通过实时监控现场射频的变化了解现场的射频情况，从而更好地进行无线系统管理。

（2）频率计算

①在有个人监听系统同时使用的情况。

随着个人监听系统的大量应用，其发射机也需要进行频率计算，通常建议把无线个人监听系统和无线传声器系统的发射机使用频段尽量分隔开来，间距在4 MHz以上是相对安全的距离，可以减少互相干扰的可能性。WWB6中的“Inclusion group（包含组）”选项可以实现分隔的功能，如图19所示。

②进行兼容频率的计算

获取射频数据后，就可通过WWB6内置的优化算法进行兼容频率的计算，有效地规避干扰源。如出现计算兼容通道数量不够的情况，在现场射频条件较好和干扰源相对稳定的情况下，可将“compatibility（频道兼容性）” 中的参数调整为“More frequency（更多频率）”，如图20所示，从而获取更多的兼容频率。

③部署频率

把计算好的频率设置分配到联网的无线传声器系统接收机和个人监听系统发射机。在库存视图中，就可以看到计算好的频率分配了，如图21所示。另外，可以把所有的频率计算，生成一份报告，留待日后参考使用。

（3）所有发射机的射频监测

走动测试（Walk test）：通过WWB6的“RF history plot（射频历史图示）”，如图22所示，来监控A/B两路天线接收射频信号的强度，在-70 dBm～-90 dBm之间是可接受的范围；若是在舞台上出现接收信号急剧衰减的盲点，需要重新审查天线的覆盖范围，或调整发射机功率值，来确保信号的稳定接收。

演出期间的监控：通过WWB6的“Monitor（监控）”功能，可以查看丰富的系统工作信息，如图23所示，包括射频电平、音频电平和电池电量等，帮助全面监控无线传声器系统的实施工作状态。

4 结语

通过对无线传声器系统硬件的构建和工作频率的合理规划，使得系统在复杂的射频环境下得以稳定的工作。 在整个构建和规划过程中，需注意以下几个方面的事项：

（1）了解射频环境（频谱仪或扫描）

（2）适当的天线选择和部署（位置）

（3）合适的系统设计和频谱段选择

（4）确定所有的设备工作正常

（5）频谱分析与计算

（6）所有发射机系统的射频测试

（7）监控和监听

无线传声器系统正常、稳定的工作，可以使得音响团队将更多的精力放在声音的处理和制作上，从而顺利完成现场演出。

参考文献：

[1] Tim Wear. 无线话筒系统选择与操作. 舒尔公司.

[2] Gino Sigismondi ， Crispin Tapia. 无线话筒系统的安装与操作. 舒尔公司.

4.铁路无线电频率 篇四

以下资料来源于2010年10月18 日中华人民共和国工业和信息化部令第16号《中华人民共和国无线电频率划分规定》，属于行政规章，是我国关于无线电频率使用的行政管理的规范性法律文件。

一、相关无线电管理的术语与定义：

1.3.39业余业务 amateur service

供业余无线电爱好者进行自我训练、相互通信和技术研究的无线电通信业务。业余无线 电爱好者系指经正式批准的、对无线电技术有兴趣的人，其兴趣纯系个人爱好而不涉及谋取 利润。

1.3.40卫星业余业务 amateur-satellite service

利用地球卫星上的空间电台开展与业余业务相同目的的无线电通信业务。

1.4.38业余电台 amateur station

用于业余业务的电台。

1.6.23（无线电发信机）峰包功率 peak envelope power（of a radio transmitter）

在正常工作情况下，发信机在调制包络最高峰的一个射频周期内，供给天线馈线的平均 功率。

1.6.24（无线电发信机）平均功率 mean power（of a radio transmitter）

在正常工作情况下，发信机在调制中以与所遇到的最低频率周期相比的足够长的时间间 隔内，供给天线馈线的平均功率。

1.9 无线电频带和波段的命名

带号； 频带名称；频率范围； 波段名称；波长范围

-1至低频（TLF）； 0.03－0.3 Hz ；至长波或千兆米波；10 000－1 000 兆米（Mm）0至低频（TLF）； 0.3－3 Hz ；至长波或百兆米波；1 000－100 兆米（Mm）1极低频（ELF）； 3－30 Hz；极长波；100－10 兆米（Mm）

2超低频（SLF）； 30－300 Hz ；超长波；10－1 兆米（Mm）

3特低频（ULF）； 300－3 000 Hz；特长波；1 000－100 千米（km）

4甚低频（VLF）； 3－30 kHz ；甚长波；100－10 千米（km）

5低频（LF）；30－300 kHz；长波；10－1 千米（km）

6中频（MF）；300－3 000 kHz；中波；1 000－100 米（m）

7高频（HF）；3－30 MHz ；短波；100－10 米（m）

8甚高频（VHF）； 30－300 MHz；米波；10－1 米（m）

9特高频（UHF）；300－3 000 MHz；分米波；10－1 分米（dm）

10超高频（SHF）；3－30 GHz ；厘米波；10－1 厘米（cm）

11极高频（EHF）；30－300 GHz ；毫米波；10－1 毫米（mm）

12至高频（THF）；300－3 000 GHz；丝米波或亚毫米波 10－1 丝米（dmm）

二、我国业余无线电爱好者可使用的频率范围如下：

1800 kHz—2000kHz；

3500 kHz—3900kHz；

7000kHz—7200kHz；

10100kHz—10150kHz（次要）；

14000kHz—14350kHz；

18068kHz—18168kHz；

21000kHz—21450kHz；

24890kHz—24990kHz；

28000kHz—29700kHz；

50MHz—54MHz；

144MHz—148MHz；

430MHz—440MHz（次要）；

1240MHz—1300MHz（次要）；

2300MHz—2450MHz（次要）；

3300MHz—3500MHz（次要）；

5650MHz—5850MHz（次要）；

10GHz—10.5GHz（次要）；

24GHz—24.25GHz（其中24.05GHz—24.25GHz为次要业务）；

47GHz—47.2GHz；

76GHz—81GHz；（除77.5GHz—78GHz外为次要业务）

122.25GHz—123GHz（次要）；

134GHz—141GHz；

241GHz—250GHz（其中241GHz—248GHz为次要业务）。

信息产业部无线电管理局在二00四年九月一日发布了《关于加强业余无线电台站管理工作有关问题的通知》（信无函[2004]51号），明确规定了业余无线电台站的最大发射功率根据业余无线电台站发展现状及有关规定，持各等级操作证书业余无线电爱好者设置业余无线电台站允许的最大发射功率如下（含中继台站）：

操作证书等级30MHz以下30MHz以上

一级500W25W

二级100W25W

三级25W25W

四级10W5W

5.铁路无线调度通信 篇五

前言：

铁路列车无 线通信是无线 电通信在铁路 运输生 产中的新应用 , 是一门新技术。

列车无线通信的作用：

在铁路运输生产中采用列车无线通信能力大大地提高行车安全和正点率、提高繁忙区段的通过能力 适应战备要求、提高作业效率、改善机车利用率等。其主要作用表现在 : 1.防止行车事故,保证行车安全。由于运行中的司机能与车站值班员、行车调度员和车长等及时地经常地取得联系,一旦发生线路上有障碍物、钢轨断裂、桥梁和信号的意外事故以及因错误发车等有可能发生正面冲突的情况下,都可以发出紧急停车的命令;而且机车司机也可 以立即报告在行车中发现的异常情况, 以采取相应措施。几年来在一些区段的使用表明 , 一些势将酿成的重大铁路事故确因采用列车无线通信而得以避免。

2.提高运输效率、加速机车车辆的周转,便于行车调度员灵活机动地指挥,运行中的司机做到心中有数,从而使线路更加畅通。未采用列车无线通信时。行车调度员与列车司机的联系靠车站值班员写条子,在传递路签时带给司;在不用路签时则只有将调度的通知内容写在小黑版上举给快速通过的列车司机看。这样,不仅不及时而且也看不清楚或辞未尽意而贻误时机。采用列车无线通信就能及时准确传达有关运行的事项,如变更列车运行图、赶点或运缓、改 变进路等等。3.无论是在区间运行的或是在编组站作业的机车,调度员都能灵活机动地指挥,车站间也能利 用无线通话联系有关事宜。

4.在铁路大型编组站或车站使用无线通信能更密切调度员、司机、车长、值班员之间的联系 , 从而能提高列车编组效率、加速货车周转。

5.可以改善对旅客的服务。对于旅客列车上发生的意外事情 如抢救病人等)均可及时反映给车站或调度员, 从而得到帮助 , 以便顺利及时地解决困难。

铁路列车无线通信的系统构成及其特点：

按照铁路运输的要求和近期技米发展的水平,铁路列车无线通信目前可分为四个系统。

列车无线调度电话系统

列车无线调度电话(简称无线列调)就是在一个调度区段内,主要用于调度员、车站值班员和机车司机、车长之间的无线通信系统。站场无线通信系统

铁路编组场是办理大量货车的解体和编组作业并有较完善的调车设备的车站,常位于大城市附近或铁路枢纽。在方圆数公里的编组场内,轨道密集,大量流动作业工作人员遍布场内 , 调车机车往返作业。在编组场采用无线通信，同有线通信相结合能构成一个适应站场运输各项技术作业所必须的迅速可靠、应变灵活、纵横通达的通信网。对于提高编组效率、加强吞吐能力、保证安全有很大的作用。

告警和防护系统 为保证列车运行安全,当遇有危及行车安全的紧急情况时,能及时、谁确、可靠地 通知邻近的机车司机,以采取紧急措施,防止事故发生。一般业务联络用无线系统

供区间及其他场所进行维修作业、工程施工、勘测设计等一般公务人员通信联络用。这是一个需要量很大的系统,工作频段拟采用150兆赫和400兆赫中的公用频段 ,不占用铁路专用频段。设备用袖珍式或便携式电台。

机车综合无线通信设备（CIR）

概述：

机车无线通信包括话音、数据等业务随着通信技术的发展和业务需求的不断增加机车无线通信的内容也得到了完善与发展并形成了机车综合无线通信平台。根据实际运用需求要求进行功能模块配置机车综合无线通信设备CIR可覆盖450MHz调度通信系统包括话音通信、调度命令、列尾、无线车次号等、800MHz列尾和800MHz列车安全预警及二次防护系统、GSM-R数字移动通信系统话音通信、数据通信、高速数据传输等。

设备主要功能：

具有《列车无线调度系统制式及主要技术条件》中规定的机车电台功能。

具有450MHz机车电台自动和手动转换工作模式功能,并具有承载列车尾部风压、无线车次号、调度命令等数据信息的传输功能。

具有GSM-R调度通信系统功能。

具有GSM-R通用数据传输功能可根据承载业务的需要提供GPRS或电路方式数据传输链路。

支持《800MHz列尾和安全预警综合系统主要技术条件》规定中车载电台的功能。

具有GSM-R工作模式与450MHz工作模式自动切换和手动切换功能。

具有向用户提供GPS原始信息、公用位置信息的功能。

操作显示终端具有GSM-R调度通信、通用数据传输、应用的操作、状态显示以及语音提示的功能。

主机具有信息存储和导出功能。

具有人工系统复位功能按键采用硬复位以确保任何状态下复位有效。主、副MMI之间具有通话功能。

具备IEEE 802.11b标准中规定的数据传输功能。

具备《CIR库检设备技术条件V1.0》草案中规定的出入库检测功能。设备组成：

6.铁路无线电频率 篇六

1、GSM-R无线通信系统。GSM-R无线通信系统是一种应用在铁路通信中的数字移动通信系统，是目前应用比较广泛的。它的工作原理是通过2g无线通信的基础设施来实现对列车内的高级语言进行服务。GSM-R无线通信系统，最基础的功能包含好多系统，主要是交换系统和终端的智能网络系统等等。这项技术发展至今虽然取得了很多的进展，但是仍旧面临着很大的挑战。随着目前，无线通信的基础设施的进步，从2g网络到3G再到4G，这种改变已经使这项通信系统逐渐落后，这种移动数据的较大变革，使铁路通信面临着巨大的挑战和通讯的需求。如今铁路的通讯对于无线通信系统的需求，已经从最基本的信号传递到不断的满足铁路通信系统发展的通信需求进行转变。

2、LET系统结构。LET这种系统具备很多的功能,除了有NodeB这种功能以外，还有RNC等等很多的功能,其中的很多功能都可以通过无线介入进行许可控制,但是从整个系统的结构来看,MME这项功能作为SAE控制的中心,在整个系统当中，主要负责输入和用户接入等控制命令。但是这项功能和网管的功能是隔离开来的，在整个系统中，只有通过这种模式才能够实现更加全面更加灵活的网络分布。

3、LTE技术。这项技术在整体的结构看来，他属于移动通信从3g到4g的一个非常重要的过渡阶段，这项技术所具有的特点可以使其称为3.9g技术。从最基本的技术层面进行分析，可以发现这项技术不但采用了MIMO还在这个过程中使用到了OFDM，这样综合起来使得LTE技术能够在移动通信的变革过程中占有非常重要的地位，在一定程度上可以具有新一代移动宽带的意义。但是和传统的通信网络相比，LTE这种技术网络结构十分扁平，在这网络的组成方面花费也很小，但是对于网络的灵活性却有很大的积极作用。通过使用LTE技术可以使铁路无线通信的抗干扰能力增强，而在铁路的无线通信中采用OFDM这种技术则可以使无线通信在高频的前提下能够更好的对诸多路径的干扰进行控制。这样就可以使，干扰区域变小而且协调性更高。

二、无线通信系统的发展

1、无线通信技术的使用范围。目前随着我国科学技术的不断发展，人们的生活水平不断提高，其中无线通信网络技术已经深入到人们的日常生活中，使用的范围也在不断的扩大。无论在任何时间，任何地点，任何人都可以通过自己的终端设备进行网络连接。因此使用起来很方便，而且网络技术在人们的生活中占有的比例未来也会越来越大，无线通信网络技术的`存在使人们的生活更加的便捷。

2、无线网络的融合性增强。目前由于经济全球化，使人们的生活也越来越趋于多样化，同时无线通信网络这方面也存在着变化趋势。未来的发展过程中必须增强无线网络的融合性，根据目前的网络使用范围来说，要想重新构建一个完整的系统，所需要投入的成本较大，因此，为了改善未来的无线通信技术，需要把各种目标和各处的网络进行融合，才能够形成一个更大的网络覆盖系统。这样就能够给人们的生活带来越来越方便的网络共享。

3、增强网络的安全性。在如今网络覆盖十分广泛的如今，任何人都可以通过自己的终端设备进行网络连接，在网络上会进行很多的通信交流以及信息的浏览。因此就会涉及到很多的网络信息安全问题。这就需要有关的部门必须，对这些方面增强网络的安全性，以避免一些违法犯罪人员给人们的生产生活带来很大的危害，而无线网络是一个自由的空间，一些违法犯罪分子也可以通过自己的终端设备进行连接。因此在日常的宣传过程中，需要加强人们的安全意识，不要轻易暴露个人信息，这也是无线通信网络在发展过程中必须要重视到的一个问题。保证好网络的安全性可以加快无线网络的发展。

三、结束语：

铁路是我国十分重要的交通之一，这种运输方式随着科学技术的发展也有了很大的进步，将无线通信系统的技术应用到了铁路方面，大大提高了数据通讯的需求，满足了人们的更多愿望。因此，以无线通讯系统的技术代表着新一代的铁路运输系统的出现，使铁路无线通信成为了可能。通过以上的叙述分析，铁路无线通讯技术的特点，以及对于现如今所使用的这项技术的应用进行了对比。可以不断促进我国的发展。

参考文献

[1]孙帅涛.分析无线通信系统在铁路通信中的应用及运行[J].电脑知识与技术,,13(21)

[2]郝小军.无线通信系统在铁路通信中的应用及运行[J].科技创新与应用,(36)

7.铁路无线电频率 篇七

关键词：无线电发射,频率特性,驻波比

无线电发射技术是电视台系统运行过程中不可或缺的一项技术。电视台节目信号最终需通过发射机将信号发射出去,而从实际情况来看,电视台在运行过程中出现的天线馈线情况将会电视频道细信号传输造成影响,因此需要做好相应的分析工作。

1 分析天馈系统

驻波比(SWR)是电压驻波比的简称,存在于天馈系统中,是射频技术中的一项关键参数。天线馈管如果同阻抗两者之间存在不匹配的情况,高频能量机在运行过程中将会发生发射现象,此时入射波与发射波将会在天线中发生叠加,最终将会形成“驻波”。

图1为驻波的形成。天线与馈管阻抗如果在电视发射系统中完全匹配,将会馈线中的每一点的电压振幅都是恒定不变的,具体情况如图1的左部分所示,如果阻抗不匹配,馈线中将会形成图1右侧的电压波形,此时的电压波也就是驻波。

射频系统与阻抗之间的匹配,在具体操作中,需要确保SWR达到标准要求,这主要为现代网络技术的快速发展使宽带的应用变得更加广泛,这在一定程度加大了频率的范围,SWR也会随着频率的变化而产生变化。因此,为了确保信号传递不会出现误差,在宽带范围内,阻抗应当尽量匹配。

需要注意的是,如果SWR的值不是1时,对两个不同的SWR进行对比是没有意义的。SWR为1,表示反馈和天线系统两者完全满足了匹配关系,此时存在于发射上的能力,可以有效传输,最终抵达天线。但是,如果SWR不是1,假设为4,则可能包含多种情况:容性失谐、感性失谐等。

也正是因为SWR的数值除了1之外,在认定上都不精准,因此多数的SWR并没有详细标定,这也是其与电阻表和电压表之间的一个明显差别。

2 分析频率特性

某电台一共具有四套电视频道:一套为电视台的自办频道M,另外三套频道分别为频道A、频道B、频道C。频道M应用的是为全固态发射机,而频道B在相关部门财力和政策的支持下,也改为了全固态发射机。频道M和频道B两者共同使用统一套自动控制系统,该系统能够在应用过程中,可以通过人员指令,实现自动关机、开机、生成运行数据。其中,数据主要包括全固态发合计的发射功率、发射公路、SWR等,通过数据能够直观的反映全固态发射机运行过程中的各项参数,确保人员完成相应的分析工作。

通过一段时间的观察,可以发现,频道M的各项技术指标和参数都始终比较问题,频道声音和图像也都未出现异常情况。频道B在更换设备之后,各项技术指标和参数也都比较稳定,其中SWR始终在1.05左右,发射功率则在750~850 W之间。通过一段时间运行,监控设备发生报警,通过电脑对运行数据进行查看,可以发现,因为机器的运行功率下降,SWR超过了1.25,接收画面遭受到了较为严重的影响,在过去过一段时间之后,机器的SWR下降后,频道B的节目有能重新播出。但是,如果遇到连雨天,发射机的SWR又会增大,频道节目无法正常播出。

对频道B所出现的显现进行分析,考虑到频道B的全固态发射机是新更换的,质量应当没有问题。因此,不良现象的发生有可能是因为天馈系统导致,最终经过查找,发现频道B的发射机天线和馈管接头出现了松动,在经过处理后,频道B节目没在出现问题。

3 结语

应用SWR原理能够实现对全固态电视发射机日常运行过程中存在的问题进行分析,并利用频率特性也能够实现对全固态发射机运行中出现的故障进行判断,这样可以促进我国电视行业的进一步发展。

参考文献

8.铁路无线电频率 篇八

关键词：谐振耦合,品质因数,频率响应,频率分裂

0引言

无线电能 传输概念 最早由尼 古拉·特斯拉提 出并开展 实验研究[1]。 与传统的 有线供电 技术相比[2],无线电能 传输可实 现电源与 用电负载 间完全的 电气隔离 ,避免接触 放电等安 全隐患 ,具有安全 、可靠 、灵活等无 可比拟的 优点[3]。 经过多年 的研究发 展 ,无线电能 已衍生微 波 、无线电波 、激光 、超声波等 辐射传输 模式和电 磁感应 、谐振耦合两种非辐射传输模式[4],它们都有各自的优缺点[5,6]。

电磁感应 式是过去 二十几年 来无线电 能传输技 术发展的 主要形式 , 目前已有 电动牙刷 、 电动剃须 刀等商业 化产品推 向市场 。 虽然感应 式无线电 能传输的 效率一般 较高 , 能达到80%甚至90%, 但其传输 距离很短 ,使其不能 满足最广 泛的应用 需求 ; 在此背景 下 ,MIT的Marin Soljacic教授团队 提出利用 磁共振耦 合方式提 高传输距 离的思想 , 先后实现 了2 m、60 W至5 m、800 W的无线能 量传输[7], 从而掀起 了磁谐振 耦合式无 线电能传 输技术的 研究热潮 。 相较电磁 感应传输 模式 ,该模式有 效能量传 输距离明 显提高 ,已进入中 程距离的 传输范围 , 应用范围 将更加广 泛 , 但其传输 效率和功 率存在较 大下降 , 效率仅能 达到40% 左右 , 且随着传 输距离的 增加而急 剧下降 。 因此 ,如何有效 提高传输 功率和效 率 ,是目前磁 谐振耦合 无线电能 传输技术 的发展瓶 颈 。 对此技

电源技术与应用

术的研究 无论是在 国内还是 在国际上 目前仍处 于起步阶 段 ,耦合模理 论[8,9]、电路理论[10]等理论模 型已相继 指出保证 谐振系统 工作在共 振频点附 近是系统 进行高效 率能量传 递的基本 条件 ,在其基础 上提高品 质因数可 提高系统 传输效率 。

本文采用 电路理论 及仿真技 术分析了 提高共振 能量传输 效率的方 法 ,并通过实 验对提高 频率和改 善线圈参 数两种不 同提高系 统品质因 数的方法 对能量传 输效率 、 功率与传 输距离之 间的影响 规律 , 这对于合 理设计线 圈参数和 驱动电路 具有十分 重要的指 导价值 。 最后通过 频率响应 和频率分 裂的仿真 分析揭示 了系统工 作在共振 频率点的 重要性 。

1理论分析

谐振耦合 式无线电 能传输通 过具有相 同谐振频 率的两个 线圈共振 实现电能 传输 , 工作过程 为 : 发射电路 产生高频 信号供给 发射线圈 ,线圈中交 变电流在 谐振体 ( 线圈加外 接电容 ) 周围产生 高频交变 磁场 ; 当接收线 圈与发射 线圈的谐 振频率一 致时 ,接收线圈 与发射线 圈产生共 振 , 线圈之间 开始能量 传递 ; 负载电路 把接收线 圈中的能 量转换为 适合负载 工作的电 压 。 谐振系统 可分为串联谐 振方式与并联谐振方 式,与电磁感应耦合相 同 ,谐振耦合 按电容的 接入方式 可分为SS、SP、PS、PP 4种[11]。 本文以SS型为例进 行分析 。 图1为相应的 等效电路 图 。 其中R1、 R2、 C1、 C2都为线圈 在高频下 的寄生参 数 ,L1、 L2为线圈的 电感量 ,Rs为驱动电 路等效电 阻 ,RL为负载的 电阻值 。

两线圈谐 振时谐振 角频率 ω=(L1C1)- 1 / 2= ( L2C2)- 1 / 2。 列KVL方程推导 出[12,13]接收端的 功率与效 率 :

其中发射 端与接收 端的耦合 系数为 :k=M(L1L2)- 1 / 2, 电路品质 因数为 :Q1= w L1( RS+ R1)- 1, Q2= w L2( R2+ RL)- 1。

M为两线圈 之间的互 感[14], 当两端的 线圈采用 密绕空心 线圈 ,可用下面 的互感公 式计算系 统两端的 互感 :

其中 ,μ0为真空磁 导率 ,N1、 N2为收发线 圈的匝数 ,r1、 r2为收发圈 的半径 ,D为两线圈 之间的距 离 。

计算d PL/ dk = 0 , 得[15]:

即当k=Ko时 ,系统达到 耦合临界 点 ,此时的输 出功率为 系统的最 大值 。 其中从k=M(L1L2)- 1 / 2式中可以 看出k与D3成反比 ,即Ko值越小 ,同等的输 出功率下 传输距离 越远 ; 从Ko式可看出 提高系统 的Q值可以减 小在最大 功率点的 耦合系数 , 也就是使 最大功率 出现点的 距离增加 ,而在相同 的距离下 提高输出 功率进而 提高系统 的传输效 率 。

2仿真与实验

用电路软 件绘制如 图1所示的等 效电路图 并进行仿 真 。 根据表1所示 ,通过提高 谐振频率 或者改变 线圈参数 所得到的 系统品质 因数 ,得出如图2(a)所示的不 同Q值对输出 功率影响 的曲线图 。

对参数进 行合理配 置 ,保证在改 变系统谐 振频率时 电路参数 不变 , 而在改变 线圈参数 时系统频 率不变 ,给发射端 线圈提供20 V的稳压电 源 。 测量在提 高系统谐 振频率和 增加线径 后的接收 端的输出 电压 ,并计算出 对应的输 出功率绘 制图2(b)。 系统参数 如表1所示 ,不同方式 改善的Q值具体值 如表2所示 。

图2给出了通 过提高谐 振频率增 加电路Q值和通过 增加线圈 线径提高 线圈Q值对输出 功率的影 响 。 从图2(a)的初始系 统曲线可 知 ,初始系统 的最高输 出功率为3.2 W,最高输出 功率点在3.53 cm处 ;用提高工 作频率的 方法把电 路的Q值提高后 发现 , 系统的最 高输出功 率点右移 到4.1 cm, 但最高输 出功率降 为2.5 W, 这与频率 增加导致 的线圈等 效阻抗增 加有关 ;改变绕制 线圈的线 径来提高 线圈的Q值 , 从增加线 径曲线可 知 , 最高输出 功率提高 到3.46 W, 但最高功 率发生点 左移到3 . 1 cm 。

从图2(a) 中还可以 看出3种不同Q值的电路 最大输出 功率对应 的距离分 别为3.5 cm、4.1 cm、3.1 cm, 由此算的Ko值分别为0.24、0.09、0.337, 这与式 (3) 的计算相 符 。

从图2(b) 中可以看 出 ,3种不同Q值对应的 输出功率 曲线与仿 真曲线基 本相符 ,但输出功 率比图3(a)中的整体 偏小 ,分析原因 是由于具 体实验测 试中存在 接触电阻 ,而在仿真 中这些不 可控的因 素没有考 虑在内而 造成的 。 同时在具 体实验中 线圈采用 手工绕制 ,使发射端 与接收端 的线圈电 感有些不 可忽略的 偏差 ,而且线圈 的电感和 空载Q值是测量 值 , 会有一定 的误差 , 这都是造 成实验不 如仿真理 想的原因 。

从式 (2)中效率与k的关系式 中可知效 率是耦合 系数k的递减函 数[13],即随着k的减小而 减小 。 而k与距离D3成反比 ,所以系统 效率是随 距离增大 而减小的 ,这种理论 结果在仿 真中得到 了验证 ,如图3(a)是不同系 统品质因 数下对系 统效率影 响的仿真 曲线 ,图3(b)是相对应 的实验曲 线 。 从图3(a)的仿真曲 线可以看 出 ,提高谐振 频率系统 效率有所 提高 ,而通过改 善线圈参 数后提高 的系统Q值输出效 率却是下 降的 。 图3(b)从3 cm以后基本 符合仿真 规律 , 但当发射 端与接收 端的距离 <3 cm后 ,系统频率 都是下降 的 ,这与仿真 不符 ,当两端线 圈很近时 双方的相 互的反射 电阻增大 是其主要 原因 。

谐振耦合 式无线电 能传输是 基于发射 端与接收 端的线圈 谐振频率 一致产生 共振实现 能量传递 的 ,保证高效 率传输的 关键点在 于使系统 工作在共 振频率点 上[5], 本文也在 仿真与实 验上验证 了这一点 , 具体如图4所示 。 图4中仿真曲 线是仿真 的频率响 应曲线 ,从图中可 知系统的 共振频率 点为668 k Hz, 共振频率 点的输出 功率为3.2 W; 实验中共 振频率点 为648 k Hz, 最高输出 功率为2.1 W; 仿真与实 验间的共 振频率点 之间的差 异是由于 在实际的 工作电路 中 , 通电后器 件在工作 中产生的热量会使 器件的值 发生漂移 , 同时密绕 的线圈一 般忽略线 圈自身分 布电容,但实际上 还是对电 路谐振频 率有一定 影响 。 图4证明本系 统能量传 输是基于 共振而不 是传统的 电磁感应 。

文献[9] 提到当k>Ko, 即当耦合 系数大到 一定值时 , 接收端负 载电压的 频率响应 特性会出 现两个峰 值点 ,而在原固 有频率点 出现凹谷 。 同时当Q1≠Q2时 ,需满足k/ Ko≥[1/2(Q1/ Q2+ Q2/ Q1) ]1 / 2时才会出 现频率分 裂 , 文章中发 生频率分 裂时的耦 合系数值k=0.42, 此时峰值 高度下降,如图5所示 。 在仿真中 也观测到 频率分裂 现象 ,出现频率 分裂的峰 谷下降 ( 在本系统 中Q1≠Q2) , 这验证了 文献的理 论分析 。 且当两端 品质因数 相差越大 时 ,发生频率 分裂后峰 值下降幅 度增大 。

在实际的 实验装置 中 ,左边是用 多股漆包 线制的半 径为3.5 cm的基本线 圈 , 右边是大 线径的漆 包线绕制 的高Q值的线圈 。

综上分析 得知 , 虽然系统 传输效率 随着耦合 系数k增加而单 调增加 ,但传输功 率却有个 最大值 。 所以并不 是k越大越好 , 当k大于一定 值时会产 生频率分 裂 ,导致系统 失谐 ,使传输功 率急速降 低 。 另外用提 高频率的 方式提高 系统品质 因数Q值可以获 得比较好 的效率 , 提高最大 功率点的 传输距离 , 但最高输 出功率下 降 ,这与频率 增加使系 统的高频 等效电阻 增加有关 ; 改变线圈 参数提高 系统Q值有较好 的最大输 出功率 , 但效率有 所降低 , 这是因为 本文采用 增加线径 方式提高 线圈Q值 , 在相同频 率下线圈 的等效电 阻比原来 小 , 也就是减 小了公式 中R1、 R2的值 ,这使系统 的输出功 率增加 。 在实际的 设计中要 考虑到这 一点 ,根据实际 需要权衡 好输出功 率与效率 的关系 , 优化参数 , 在保证输 出功率和 传输距离 的同时兼 顾传输效 率 。 系统偏离 共振频率 点会造成 系统传输 能力急剧 下降 ,且当系统 两端的偶 合系数大 于一定值 时 , 会发生频 率分裂 , 这会影响 系统能量 的有效传 输 , 特别是当 两端的品 质因数不 相同时 , 频率分裂 的同时伴 随着峰值 的下降 ,可以通过 优化系统 参数使系 统的临界 耦合系数Ko大于1,这可以有 效地预防 系统频率 分裂的发 生 ,因为系统 在实际工 作中耦合 系数的最 大值也不 超过1。

3结语

9.铁路无线电频率 篇九

关键词：蚁群算法,无线通信网,频率指配

0 引言

现代无线通信技术的发展,大容量信息无线传输的需求不断增加,可用频率资源面临即将枯竭,十分紧张的境况,而实际上已用频率在多维频谱空间中存在着利用率较低的现象[1]。随着试验场承担的科研试验任务日益密集,有限地域内集中存在着大量的用频设备,设备间辐射干扰严重,当发生干扰时,一般采用增大频率间隔或指配更多的频点的方法来规避干扰,这种方法造成频谱消耗代价增大,导致频率资源异常紧张。本文旨在通过设计更优的频率指配策略来最小化频谱消耗的代价而使得各无线通信设备兼容性工作。提高频谱资源的利用率,使得有限的资源能够被最大化利用,从而有效地缓解未来频谱资源的海量需求与有限供给之间存在的严重供求矛盾,最大程度的避免频率资源的闲置和浪费。

1 频率指配问题建模

1. 1 频率指配问题描述

试验场无线通信网络给场区频谱规划和管理提出了更新、更高的要求。频率指配技术是通过对场区电磁信号分布的计算,分析试验装备之间可能存在的干扰,在满足通信设备良好电磁兼容性的前提下,实现频率指配[2]。

1. 2 用频参数动态调整方案

试验场周边频谱参数包括军用和民用电子设备用频参数。试验任务参试系统受电磁干扰的约束条件影响,各系统任务参试时间、任务优先级以及场地条件限制等状态不同,通过建立约束条件及目标优化函数来规划场区的频谱参数分配。设场区所有参试设备的集合为V,某单一参试设备记为vi,vi∈V,任一干扰电磁源vj,vj∈ V,对所有参试设备作为敏感设备,任意敏感电子设备IMi∈ IM,记电磁干扰余量集合为IM = {IMi| i = 1,2,…,V)} 。对于所有参试设备,考虑其参与试验任务的进程和重要程度,为不同设备设有不同的优先级。

其中干扰方程[3]为:

式中,PT(fE) 表示发射频率fE的发射功率; GT(fE,t,d,θ) 表示发射天线在频率fE时在接收天线方向的增益,单位( d B ); L(fE,t,d,θ) 表示收发天线在fE频率时的传播损耗,单位( d Bm); GR(fE,t,d,θ)表示在发射天线方向,发射频率fE时接收天线的增益; CF(BT,BR,Δf) 表示计入发射机和接收机带宽BT、BR及发射机发射频率fE与接收机响应频率fR之间的频率间隔 Δf的修正系数。

设各参试设备电磁兼容安全裕量(Safeguard)为Si,用电磁兼容定量表示值Di来判断各参试设备间的电磁兼容,它们之间的关系用式(1)表示:

式(1) 给出了场区参试设备电磁兼容约束条件。其中,Wi为依据各参试设备由专家确定的优先级系数其取值范围Wi= {1. 0 1. 1 1. 5 2. 0} ; Ci为参试设备接收到的有用信号电平;∑I为参试设备接收到的所有干扰信号电平; Sthreshold为参试设备电磁兼容门限值。

显然Di> 0 是该敏感设备能够与其它设备电磁兼容工作的充分条件,当所有参试设备都能够电磁兼容工作,即D = {Di| i = 1,2,…,V} > 0 时,场区试验任务各参试设备是兼容工作的。电磁兼容干扰方程可知,敏感设备与干扰源之间的干扰余量IM是与干扰对的天线方向系数、天线的位置以及干扰源的功率等因素有关。因此在实际的电磁兼容规划设计时是可以调整的,但它们调整后的参数必须满足电磁兼容约束条件。设任务中各参试设备的可调参数为发射功率、天线的方向和距离,分别用Pi,θi,di表示。则与发射机距离d的接收机接收信号强度Pr可由式(2)表示[4]:

式中,P示发射功率,γ 表示发射功率与距离相关的衰减因子。

本文研究的试验场区用频设备,其用频装备天线并非都是全向天线,也包括智能天线和定向天线等[5]。其发射和传播是有方向性的,传统的模型大多是基于全向天线考虑的,这样导致频谱资源消耗代价增加。因此,在模型设计上要考虑信号方向带来的频谱资源浪费。故可将式(2)扩展成式(3),表达式如下:

式中,Pjr表示用频设备j所接收到的信号强度。Pit表示用频设备i发射信号的功率。dij表示用频设备i和j之间的距离。θts和 θte分别表示发射信号覆盖范围的起始方向和结束的方向,θji表示用频设备j天线接收信号的朝向相对于用频设备i发射波束的覆盖方向。

函数 δ(x) 的表达式如下:

ωji表示用频设备作为接收机相对于发射机覆盖方向上的权值,方向覆盖交叉时,值为1,未交叉重叠时值为0。

综上所述,为简化计算量,仅考虑试验场无线通信设备间干扰主要为共址系统之间产生的共区干扰(同频干扰和邻频干扰),共址系统内部干扰不考虑,则得到参试设备电磁兼容安全裕量,用式(5)表示。

式中,CIij表示共址系统i和j所包含的用频设备产生的同频干扰,Αi为共区系统内与系统i使用相同频率的集合。AIij表示共址系统i和j所包含的用频设备之间的邻频干扰,Βi为与系统i使用相邻频率的集合。

利用邻频干扰系数计算相邻信道频率对接收信号的干扰[4],得式(6):

为便于计算分析,将式(3)两边分别求倒数,得到式(7):

式中,表示场区所有与设备i使用相同频率的发射机对设备i产生的同频干扰总和;表示场区所有与设备i产生邻频干扰的总和。

1. 3 频率指配的最优目标

频率指配问题通常被表示成数学优化问题,目标是将可用频率集中的频点赋值给通信系统中的链路变量。通过上节用频参数动态分析,提出试验场无线通信系统最优化的两个频率指配目标:

①最少载频数量频率指配:在满足参试设备电磁兼容且正常工作的前提下,通信网络中使用的频点数最少。

②最小频谱跨度频率指配:在满足参试设备电磁兼容且正常工作的前提下,通信网络中最大频率值与最小频率值之间的间隔最小。

为了更清晰描述上述频率指配目标,得到目标方程和限制条件。先引入几个变量说明。

N :场区共址系统集合。F : 所有可用频率集合。Fnnum:共址系统n所需频点数量。xn,f:频率f是否指配给了共址系统n ,xn,f的取值由下式表示。

最少载频数量频率指配:

随着试验场承担任务的多元化,频谱资源面临越来越紧张的趋势,在为参试设备指配频率的时候,考虑用最少的频率数量满足任务工作用频需求,节约频谱资源的同时也为后续频管工作带来了方便。定义一个新变量uf表示此频点是否被使用,用下式表示。

则最少载频数量频率指配优化目标用下式描述。

式中,(*1) 表示最少载频数量目标,F(n) 表示分配给共址系统n的频率集合。

最小频谱跨度频率指配:

最小频谱跨度频率指配的设计是为场区更好地制定频谱分配方案,使各区域能够自主规划和调整,指配频率时尽量将一段连续的频谱分配给同一个共址系统,减少频谱消耗代价。最小频谱间隔的频率指配可用下式描述。

式中,(*2) 表示最小频谱跨度目标,fmax和fmin分别表示指配频率中的最大值和最小值。以上两种优化目标的设计都是为了寻找最优化频率资源指配方案,提高频谱利用率。

2 蚁群算法描述及其在频率指配中的应用

2. 1 算法表述

蚁群算法通过信息素进行通信,充分利用正反馈信息,蚂蚁个体之间通过信息素导向整个系统最优解的方向进化。蚂蚁在觅食过程中,所爬行的路径上会留下信息激素来吸引其它蚂蚁,并影响它们抉择下一路径。随着时间的推移,信息素越多的路径会被更多的蚂蚁选择。

用蚁群算法解决试验场无线通信系统频率指配问题,首先,将无线通信网络拓扑结构构造一个无向图[6],图的顶点代表通信系统间的通信链路,若多条通信链路连接同一个共址系统,则这几个顶点用边连接,同一条边连接的顶点不能指配同一个频点,在处理频率指配时,无线通信设备电磁兼容安全裕量要大于其安全裕量门限值,蚁群算法要满足以下三个特征:

①蚂蚁在觅食寻径时要留下相应的信息素。

②蚂蚁以相应的概率选择下一条通信链路并指配频率给此链路,选择概率与当前选择决定指配频率后的设备电磁兼容安全裕量值、消耗的频谱代价以及对应选择路径上的信息素量有关。

③利用禁忌搜索表确保蚂蚁在寻优过程中不重复遍历相同的链路。

2. 2 算法步骤

蚁群算法处理试验场无线通信系统频率指配问题,其具体步骤描述如下(流程图如图1 所示):

①初始化:Set t = 0; NC= 0 ( 循环次数),记NCMAX为最大循环次数,,τijf(t) = τmax,τijf(t) 表示t时刻路径i → jf上的信息素量。

②将蚂蚁置于无线通信系统网络各链路上。

③令s = 1 ( s是tabulist的下标),将每只蚂蚁当前所在顶点序号添加到对应的tabulist中。

④依据通信链路的安全裕量及频谱消耗代价,得到启发因子,每只蚂蚁以概率Pkij选择下一条通信链路j并指配频率f ,判断j是否在tabulist中,若j在tabulist中,则重新选择,直到搜索到不在tabulist中的j ,计算 ηijf和Pkijf,并将j添加进蚂蚁k对应的tabulistk(s) 。

⑤重复进行步骤④,直到蚂蚁遍历各链路,更新所有链路上的信息素 τijf。

⑥若NC< NCMAX,比较当前最优解与前N次的最优解,多次没有改变,选择该解为对应频率指配方案的最优解,选择所有解中的最优解作为最后的频率指配方案。

⑦ NC> NCMAX,循环结束,输出指配结果;否则清空tabulist,跳转步骤②。

2. 3 仿真实验和分析

以某次试验任务为例,某区域根据任务的不同阶段参试设备组成的共址系统数量不同,无线通信设备数量也不相同。阶段一(系统测试阶段):区域内6 个共址系统由10 个用频设备开机工作,阶段二(合练阶段):区域内8 个共址系统由16 个用频设备开机工作,阶段三(正常保障阶段):区域内12 个共址系统由24 个用频设备开机工作。

设算法中影响因子 α = 3. 6 ,β = 2. 0 ,信息素增加系数Q = 0. 8 ,蚂蚁总个数m = 200 ,设置最大迭代次数NCMAX= 200。分别就参试设备安全裕量门限值为8d B、12d B、24d B时,频谱资源代价和算法收敛性进行仿真分析。

2. 3. 1 频谱代价分析

频率指配结果如表1 所示。

2. 3. 2 收敛性分析

算法在不同试验任务阶段指配的结果如图2 -4 所示。

通过对试验任务三个阶段仿真分析,设置参试设备电磁兼容安全裕量门限值分别为8d B、12d B、24d B时,对算法的收敛性几乎没有影响,算法依然可以找到频率指配问题的最优解,改进模型较传统模型在任务各个阶段减少的频点数平均可达到20% 以上,有效地节约了频谱资源消耗代价。所以在为用频设备指配频率的过程中,充分考虑设备天线方向性和功率随距离衰减两个关键因素,用蚁群算法对最少载频数量和最小频谱跨度两个优化目标进行求解,蚁群算法下历次迭代得到的结果表明本文所提模型可有效地减少频谱资源消耗代价,所需载频数量减少了,提高了频谱资源利用率。

3 结束语

蚁群算法用在无线通信网频率指配研究中是一个很好的案例。本文通过对试验场无线通信频率指配问题的研究,提出一种新的频率指配模型,该模型通过修改电磁兼容定量值的计算方法,增加天线增益算子和功率衰减因子,仿真表明所改进模型在蚁群算法下所指配载频数量减少,频谱跨度也减小。但对于大规模无线通信网频率指配研究还需要进一步验证,这是下一步要重点研究的内容。

参考文献

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