Современная электроника №2/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 34 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 зуется в ходе эксплуатации радиосетей при проведении радиоконтроля упол- номоченными организациями и охва- тывает те характеристики излучений базовых станций, которые позволяют проверить соблюдение разрешений на использование радиоэлектрон- ных средств. Согласно справочнику по радиоконтролю [7], в типовом слу- чае по излучениям радиопередающих объектов оцениваются напряжённость электромагнитного поля, центральная частота и занимаемая полоса. При этом используются классические подходы к испытаниям, которые должны быть дополнены обеспечением требуемых режимов работы тестируемого узла радиосети. Однако такие понятия, как центральная частота и занимаемая полоса, должны применяться с осто- рожностью к излучениям 5G, отлича- ющимся высокой нестационарностью спектрального состава. Совокупность названных спектраль- ных параметров, очевидно, недостаточ- на для оценки соблюдения ЭМС в сетях 5G, и для её расширения целесообразно обратиться к документам 3GPP, опреде- ляющим содержание соответствующих испытаний для БС и АТ. Спецификация [10], действие которой распростра- няется на БС сетей 5G и работающее совместно с ними вспомогательное оборудование, рассматривает эти тех- нические средства как объекты мно- гопортового подключения. Для них выделяют порты питания постоянно- го и переменного тока, порты контро- ля и управления, антенные порты, пор- ты заземления и корпуса. Последний, в соответствии с принятыми в иностран- ной литературе подходами, определя- ет помехоустойчивость к электромаг- нитным полям и их эмиссию в строгом отделении от аналогичных свойств антенных портов. В рамках межсистем- ной ЭМС испытания БС проводятся на антенных и телекоммуникационных портах. При тестировании БС конфигуриру- ются для работы в заданном частотном диапазоне и заданной полосе. Для БС формируется особая испытательная среда, включающая канал связи с неко- торым ответным устройством, а также измерительные средства, позволяющие оценить качество работы БС, напри- мер телекоммуникационные тестеры. Дополнительно создаются условия для предотвращения действия посто- ронних радиопомех на объект испыта- ний, и для этого могут использоваться безэховые камеры, в т.ч. настольного исполнения. В среду испытаний также встраивается источник электромагнит- ных воздействий, для которых оцени- вается помехоустойчивость БС. В качестве мешающих воздействий спецификация [11] предусматривает использование только узкополосных сигналов (с полосой, много меньшей ширины канала). При этом считается допустимым появление узкополосных откликов, проявляющихся в снижении выходных показателей работы БС ниже установленных значений. Их сохране- ние при отстройке в интервале до удво- енной полосы рабочего канала счита- ется широкополосным откликом, что является недопустимым для БС. Большая часть испытаний БС про- водится при номинальной выходной мощности. Для уменьшения количе- ства варьируемых параметров и упро- щения тестовой процедуры специ- фикация [11] определяет, что БС 5G, предназначенные для работы в одно- канальном режиме, испытываются при наиболее узкой рабочей полосе и минимальном разносе несущих; при этом оценивается помехоустойчивость и помехоэмиссия БС в сечении, соот- ветствующем антенным портам. Стан- ции, способные работать одновремен- но в нескольких каналах, тестируются с разным частотным разносом несущих. Дополнительно условия тестирования БС по ЭМС конкретизируются специ- фикациями [10, 12]. Для исключения влияния особенностей передаваемых в канале связи данных на повторяе- мость и воспроизводимость результа- тов тестирования их состав устанавли- вается спецификацией [13]. В качестве критерия обеспечения ЭМС при воздействии помех на антен- ные порты БС спецификация [11] уста- навливает снижение пропускной спо- собности БС не более чем на 5% от значения, соответствующего отсут- ствию помех в среде передачи. Данный критерий применяется для всех соче- таний полос частот канала, всех разно- сов несущих OFDM, а также частотных диапазонов работы сетей 5G. Если БС тестируется в связке с АТ, то допуска- ется двукратное снижение пропускной способности. Для проверки соблюде- ния этого критерия сигналы, переда- ваемые в испытательной среде, необ- ходимо обрабатывать с демодуляцией и выделением каналов физического уровня, для чего применяются радио- коммуникационные тестеры как сред- ство наиболее глубокого сигнального анализа. Таким образом, для БС определяю- щим условием межсистемной ЭМС, вне зависимости от возможных источников её нарушения, является минимальное ухудшение пропускной способности канала и отсутствие разрывов связи с абонентскими терминалами. При этом важно подчеркнуть, что сложность организации протокола передачи дан- ных в сетях 5G не позволяет осуще- ствить однозначную трансформацию этого критерия в категории частотно- го, пространственного или времен- ного разноса [9]. Традиционное поня- тие защитных отношений здесь также малоприменимо. Методы испытаний в части межси- стемной ЭМС для АТ сетей 5G устанавли- ваются спецификацией [14] и принци- пиально не отличаются от аналогичных испытаний для БС. При наличии тех- нической возможности испытатель- ная среда локализуется в коаксиальном либо ином закрытом тракте, и здесь в большей степени целесообразно при- менение настольных безэховых камер, если учитывать небольшие размеры АТ. Ответное устройство, взаимодейству- ющее при испытаниях с АТ, должно полностью эмулировать функции БС или, по крайней мере, обеспечивать вызов АТ и другие важнейшие функ- ции. В отличие от спецификации [11] на БС, здесь отсутствует явное указание на критерий обеспечения межсистем- ной ЭМС при наличии внешних помех. Однако допускаемое в [14] распределе- ние снижения производительности при тестировании БС в паре с АТ предпо- лагает сходные критерии обеспечения межсистемной ЭМС. Таким образом, для определения условия сохранения ЭМС при наличии внешних помех, в т.ч. от других радиослужб, следует ориенти- роваться на снижение скорости обме- на между БС и АТ. Содержание измерений в обеспече- ние межсистемной ЭМС, проводимых для БС и АТ 5G, определяет предъяв- ляемые к средствам измерений тре- бования, одним из которых является системный уровень тестирования с воз- можностью оценки качества передачи данных. Второе требование состоит в максимальной автоматизации, не толь- ко ускоряющей измерения, но и позво- ляющей исключить грубые ошибки со стороны пользователей. Одним из лидеров в части разработ- ки и производства средств измерений