专网通信设备型号核准自动化测试介绍

曲晟明，赵 越，刘 璇

（1.国家无线电监测中心，北京 100037；2.国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）

专网通信设备型号核准自动化测试介绍

曲晟明1，赵 越2，刘 璇1

（1.国家无线电监测中心，北京 100037；2.国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）

本文首先介绍了专用通信网络，专网通信设备型号核准的相关标准和规范，简单归纳了传统的手动测试方法及流程。并根据相关的测试标准及规范要求，设计自动测试平台，极大地提高了专网通信设备测试的工作效率及质量。

专网通信；无线设备；数字对讲；集群；自动测试平台

1 引言

专用通信网是在公共安全、交通、公用事业、政府、军事、石油、工业等行业所建设的通信网络，使用的设备主要是模拟/数字对讲机和集群，并根据各行业系统内部自身的特点和需求，组成不同的网络模式，如群呼和组呼。

根据我国无线电设备管理的规定：无线电设备投入使用前，在研制、生产、进口、购置等环节，需对其进行的无线射频及电磁干扰技术指标的核准测试，即型号核准。型号核准作为我国无线电设备管理工作的重要技术手段，通过对无线电设备，产品在进入市场前进行测试，从源头上减少无线电干扰，确保频谱资源科学、合理、有效、统一地使用。

以往专网通信设备的型号核准测试主要依赖手动测试，存在大量的人为干预，易产生误差且工作效率低下。为了解决这些的问题，借助于计算机自动控制技术的发展，无线电产品自动化测试平台应运而生。与传统的手动测试相比，自动化测试具有规范测试流程、缩短测试时间、提高测试效率等优点。

2 专网通信设备型号核准规范、标准及测试流程介绍

专网通信设备型号核准测试，详见表1。

表1 专网通信设备应符合的标准

以下简单描述最大输出功率、频率容限、调制邻道、杂散的测试方法及仪表的使用流程。

（1）最大输出功率。将发射机天线端口用射频电缆通过衰减器与频谱分析仪连接，调整频谱分析仪外部衰减，设置检波方式为RMS，开启CHANNEL POWER选项，设置RBW为300H z，VBW自动，设置信道间隔和占用带宽为发射机对应的间隔和带宽。

（2）频率容限。将发射机天线端口（对于天线不可拆卸设备，则置于屏蔽箱中）用射频电缆通过衰减器与频谱分析仪连接，将发射机置于长发状态，发射CW信号，SPAN设置1kHz，RBW设置10Hz，开启频谱仪Peak Search，读出实际频率，与标称频率做差，计算出频率容限。

（3）调制邻道。将发射机天线端口（对于天线不可拆卸设备，则置于屏蔽箱中）用射频电缆通过衰减器与频谱分析仪连接，置频谱分析仪的中心频率为发射机工作频率，选取邻道功率测试项，设定好所测信号对应的信道间隔和积分带宽，设置RBW为100Hz，VBW自动，RMS检波方式。读取频谱仪上显示出的上下第一、二邻道功率的实测值。

（4）杂散。将发射机天线端口（对于天线不可拆卸设备，则置于屏蔽箱中）用射频电缆通过衰减器与频谱分析仪相连，分别扫描不同频段，注意各个频段的RBW设置不同，采用最大峰值检波方式，记录峰值电平，并与所要求的杂散限值进行比对。

3 自动化测试平台的硬件系统与软件系统

专网通信设备型号核准自动化测试平台主要有硬件系统和软件系统构成。

3.1 硬件系统

硬件系统由射频切换单元、频谱分析仪、综合测试仪、工控机、显示器、网关和电源等组件搭建而成。

核准过程中所测试的设备一般有基站、转发台、移动台、手持台。不同的设备具有不同的功率限制（基站一般30W或50W；转发台一般30W；移动台一般5W，10W，20W，25W；手持台一般1W，3W，4W，5W），测试过程中为保护仪表，需要不同量程的衰减器。搭建平台使用的频谱分析仪，其射频输入口的承受功率小于1W.考虑到数字发射机的瞬时启动功率会远高于正常工作时的发射功率，设计衰减器量程，使输出口功率小于30mW。因此，衰减器一般衰减20dB，30dB，40dB。把不同量程等级的功率衰减器搭建成多通路的射频切换单元，软件系统中的查询模块通过LAN口判断出信号传输通道，在后续链路中做出有效补偿。此平台中使用的射频切换单元的具体电路设计并非简单地相互不相关联的三通路链路，所用电子器件也并非只有衰减器。为便于读者理解，可假想成三通路电路。

链路中使用的综合测试仪可测量时隙功率、频率误差、FSK误差、BER误差和调制限制等。另外，在测试TMO时也可起到模拟基站的作用。

工控机的主要作用在于底层驱动仪表，驱动模块在平台的软件系统中。采用全双工模式，一方面完成测试数据与有效频谱图的抓取和存储；另一方面运行软件测试模块。

显示器作为平台的应用层，实现与工程师的人机交互。网关扮演串联整个系统平台的角色。

3.2 软件系统

软件系统在.NET平台上运用C#语言进行开发。具体功能包括：射频链路校准、新建测试任务、执行测试模块、调用脚本函数、生产测试报告、备份还原。

表2 最大输出功率

表3 载波频率误差

表4 调制邻道功率

表5 杂散

软件系统的射频链路校准：各个链路需要连接的仪表及射频线不同，所以在每个链路校准之前要提示工程师连接方法，当前频段校准结束后，提示下一步连接方法，直到校准完所有的链路，最后以表格的形式显示所有链路所有频段的校准结果。

软件系统的编码过程中严格依据国家有关专网通信设备的标准限值，具体的测试项和测试子项都通过调用脚本程序来实现。测试结果的存储以Wo rd或XML的形式保存。

以下是对某公司的某型号数字对讲机进行自动化测试，测试的环境、温度、湿度、气压、电压等检测工作条件均符合国家标准。测试结果见表2～表5。

4 结束语

相比较传统的手动测试，自动化测试速度更快，效率更高。可以定时或不间断测试，满足多参数、多数量和高精度的要求。自动化测试提高了工作的效率与质量，建立了一个稳定可靠的测试环境。专网通信设备的自动化测试具有一定的社会效益和经济效益。目前，我国的专网通信自动测试领域尚属空白，自动化测试对未来提升我国的无线产品的技术竞争力，降低专网无线通信领域的技术风险和系统应用成本，有效提升我国重点行业的效率，推动国内专网无线通信产业链的整体发展，保证专网无线通信产业健康有序的发展有深远的意义。

[1] 宋起柱，刘红杰，李书芳．WCDMA与TD-SCDMA终端射频一致性测试规范的对比分析．电子测量技术，2006年06期.

[2] 徐波．TD-LTE射频一致性测试系统基站模拟器可靠性设计．国外电子测量技术， 2013年04期.

[3] 王丹．WCDMA终端设备自动测试系统设计与实现．学位论文．北京邮电大学，2010年.

[4] 曹天柱．TETRA移动单元的软件结构及同步设计．学位论文．四川大学，2004年.

[5] 李长春．TDD数字对讲机的设计与实现．学位论文．西南交通大学，2006年.

[6] 周庆．无线电设备射频一致性自动测试系统的不确定度分析．学位论文．北京邮电大学，2008年.

[7] ETSI EN 300 113-1 Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Land mobile service; Radio equipment intended for the transmission of data (and/or speech) using constant or non-constant envelope modulation and having an antenna connector; Part 1: Technical characteristics and methods of measurement.

Introduce The Private Network Communication Equipments of Type Approval For Auto-test Process

Qu Shengming1, Zhao Yue2, Liu Xuan1
(1.State Radio Monitoring Center, Beijing, 100037; 2.State Radio Monitoring center Testing Center, Beijing, 100041)

This paper introduces a private communications network and the relevant standards and norms of type approval for private network communication equipment, and briefl y summarizes the traditional manual testing methods and processes. According to the relevant testing standards and specifications, the automatic test platform had been designed, which greatly improves the work effi ciency and quality of the private network communication equipment testing.

Private network; Radio equipment; Talkback; Trunk; Auto-test system

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.07.012

TN 929.52，TN 915.85文献标示码：A

1672-7274（2014）07-0042-03

曲晟明，男，硕士，国家无线电监测中心，主要从事无线电发射设备检测工作。

赵 越，男，本科，现就职于国家无线监测中心检测中心，无线电设备检测工程师。

刘 璇，女，硕士，国家无线电监测中心，主要从事无线电发射设备检测工作。