多频段合路器技术规范(20100422修改).doc

多频段合路器技术规范多频段合路器技术规范 二 O 一 O 年四月 前 言 本技术规范是对科技运2007115号文关于印发多频段机车天线技术规范、多频段合路器技术 规范技术审查意见的通知附件二多频段合路器技术规范 （暂行）进行修改而得到的，随着铁 路各种新业务的不断应用，还可能继续完善升级。 在执行过程中，各单位若发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交起草单位中国 铁路通信信号上海工程集团有限公司苏州工艺所(江苏省苏州市苏站路688号，215031)，并抄送铁道 部运输局 (北京市复兴路10号，100844)，供今后修订时参考。 本规范由铁道部运输局组织编制并负责解释。 本技术规范主编单位：中国铁路通信信号上海工程集团有限公司苏州工艺所，中国铁道科学研究 院。 本技术规范参编单位：上海铁路通信工厂、天津七一二通信广播有限公司。 本规范主要起草人：周荣生、欧阳智辉、蒋志勇、俞健、郑彩顺、杨占江。 - I - 目目 次次 前 言I 1 范围1 2 引用标准1 3 术语和定义1 31 合路器 .1 32 频带宽度 .1 33 插入损耗 .1 34 带内波动 .1 35 电压驻波比（VSWR） .1 36 带外抑制 .1 37 隔离度 .2 38 额定功率 .2 4 技术要求2 41 命名原则 .2 42 一般结构要求 .2 421 外形尺寸2 422 颜色2 423 接口类型2 424 安装方式2 425 重量规定2 426 外壳防护等级2 43 环境条件 .2 431 正常使用条件2 4311 海拔高度.2 4312 环境温度.2 4313 冲击和振动.2 4314 相对湿度.2 432 环境适应性要求3 44 电性能技术要求 .3 441 频带宽度3 4.4.2 型号定义.3 443 端口特性阻抗.3 444 插入损耗3 445 带内波动3 446 电压驻波比（VSWR）3 447 带外抑制3 448 端口隔离度3 449 额定功率3 45 电磁兼容性要求 .3 - II - 46 平均无故障时间（MTBF） .4 5 测量方法4 51 测量基本要求 .4 52 一般结构要求检测方法 .4 53 电性能测量 .4 531 插入损耗和带内波动的测量4 5311 测量仪表.4 5312 测量步骤.4 532 电压驻波比的测量5 5321 测量仪表.5 5322 测量步骤.5 533 带外抑制的测量5 5331 测量仪表.5 5332 测量步骤.5 534 隔离度的测量6 5341 测量仪表.6 5342 测量步骤.6 535 额定功率的测量6 5351 测量仪表.6 5352 测量步骤.6 536 频带宽度的测量及表示7 54 环境试验方法 .7 55 电磁兼容性试验 .7 56 可靠性检测方法 .7 6 检验规则8 61 鉴定检验 .8 611 检验样品数8 612 检验步骤8 613 失效数8 62 质量一致性检验 .8 621 逐批检验（交收试验）.8 6211 检验批.8 6212 检验步骤.8 6213 抽样方案.9 6214 检验处理.9 622 周期检验（例行试验）9 6221 检验步骤.9 6222 抽样方案.9 6223 检验处理.9 7 标志、包装、运输和储存9 附录 A 机箱外形尺寸11 附录 B 安装方式15 附录 C 测量仪表17 - 1 - 多频段合路器技术规范多频段合路器技术规范 1 1 范围范围 本规范规定了机车车载电台多频段合路器的术语和定义，技术要求，测量方法，检验规则以及 标志、包装、运输和储存条件。 本规范适用于机车车载电台多频段合路器的工程设计、生产制造、施工安装及维护管理。 2 2 引用标准引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本 均为有效。所引用的所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能 性。 TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子装置 TB/T 3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值 TB/T 3058-2002 铁路应用 机车车辆设备 冲击和振动试验 GSB 05-1426-2001 漆膜颜色标准样卡 GB 191-2000 包装储运图示标志 GB 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法 GB 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B：高温试验方法 GB/T 2828.1-2003 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） GB/T 2829-2002 周期检查技术抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查） GB 5080.7-86 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 3 3 术语和定义术语和定义 3 31 1 合路器合路器 又称多路复用器，指利用一副天线能同时使几部发射机或几部接收机工作而又不互相影响的一 种器件。 3 32 2 频带宽度频带宽度 需要满足产品标准规范的电性能技术要求的频率范围。 3 33 3 插入损耗插入损耗 发射机输出功率和接收机输入功率通过合路器时引起的传输损耗。 3 34 4 带内波动带内波动 带内波动是指合路器通带内信号幅度的起伏程度，规定为通带内信号起伏的最大值与最小值之 差。 3 35 5 电压驻波比电压驻波比（VSWRVSWR） 合路器被测端口与无损耗传输线相连接并作为其负载，其他端口与标称阻抗负载相连接时，在 沿传输线产生的电压驻波图形上，其最大值与最小值之比值。 3 36 6 带外抑制带外抑制 合路器的带外抑制是指对通带外信号的抑制能力，取通带外某一频率的衰减值作为此项指标。 - 2 - 3 37 7 隔离度隔离度 合路器的隔离度是指当合路器的主路接匹配负载时，射频信号泄漏到其它端口的功率与输入功 率之比。 3 38 8 额定功率额定功率 合路器的额定功率是指按规定的条件在规定的时间周期内可连续地加到合路器上而不致降低 其性能的最大连续射频功率。 4 4 技术要求技术要求 4 41 1 命名原则命名原则 图 1 多频段合路器的命名原则 4 42 2 一般结构要求一般结构要求 4 42 21 1 外形尺寸外形尺寸 合路器外形尺寸见附录 A。 4 42 22 2 颜色颜色 机框主色调符合国标 B05 的要求，文字颜色黑色。 4 42 23 3 接口类型接口类型 N 型孔座。 4 42 24 4 安装方式安装方式 安装方式见附录 B。 4 42 25 5 重量规定重量规定 不同型号合路器的重量满足 4.4.2 要求。 4 42 26 6 外壳防护等级外壳防护等级 防护等级 IP52。 4 43 3 环境条件环境条件 4 43 31 1 正常使用条件正常使用条件 合路器在下列环境条件下应能正常工作。 4 43 31 11 1 海拔高度海拔高度 不超过 2500m。 4 43 31 12 2 环境温度环境温度 工作温度：-25+70。 存储温度：-40+70。 4 43 31 13 3 冲击和振动冲击和振动 合路器应能通过 5.4 小节中规定的振动、冲击试验。 4 43 31 14 4 相对湿度相对湿度 不大于 90%（25） 。 - 3 - 4 43 32 2 环境适应性要求环境适应性要求 合路器经环境适应性试验后不应有变形、松动和损坏，电性能指标的变化范围不应超过规定的 10%。 4 44 4 电性能技术要求电性能技术要求 4 44 41 1 频带宽度频带宽度 合路器的频带宽度包括 450MHz 频段，800MHz 频段，GSMR 频段，2.4GHz 频段。 450MHz 频段：457.00MHz469.00MHz。 800MHz 频段：821.00MHz869.00MHz。 GSM-R 频段：885.00MHz934.00MHz。 2.4GHz 频段：2400.00MHz2483.50MHz。 4.4.24.4.2 型号定义型号定义 合路器型号对应的输入输出端口数见表 1： 表 1 合路数及输出端口 型号450MHz 频段800MHz 频段GSM-R 频段2.4GHz 频段输出端口重量（Kg） DHL 1221213.5 DHL 111118 DHL 212210 合 路 数 DHL 11116 合路原则：根据不同频段合路数及输出端口要求，采用无源器件进行合路，通过输出端口与天 馈系统连接。 4 44 43 3 端口特性端口特性阻抗阻抗 50。 4 44 44 4 插入损耗插入损耗 不大于 1.2dB。 4 44 45 5 带内波动带内波动 不大于 1.0dB。 4 44 46 6 电压驻波比电压驻波比（VSWRVSWR） 在规定工作频段内，合路器各端口处的电压驻波比不大于 1.5。 4 44 47 7 带外抑制带外抑制 各频段带外抑制要求见表 2： 表 2 合路器各频段带外抑制要求 工作频段450MHz 频段800MHz 频段GSM-R 频段2.4GHz 频段 带外抑制指标 75dB821MHz 75dB469MHz 75dB885MHz 75dB869MHz 75dB2400MHz 75dB934MH 4 44 48 8 端口端口隔离度隔离度 不小于 75dB。 4 44 49 9 额定功率额定功率 输入端口：不小于 30W； 输出端口：不小于 100W。 4 45 5 电磁兼容性要求电磁兼容性要求 合路器对外干扰不应超过表 3 要求（相当于 GB 9254-1998 的 A 级） 。 - 4 - 表 3 合路器对外干扰要求 类型频率范围（MHz）允许值 0.150.579dB（V） 传导干扰 0.53073dB（V） 3023040dB（V/m） 辐射干扰（10m 法） 230100047dB（V/m） 4 46 6 平均无故障时间（平均无故障时间（MTBFMTBF） 不小于 50,000 h。 5 5 测量方法测量方法 5 51 1 测量基本要求测量基本要求 1） 除非另有规定，合路器各项技术指标的测试应在标准气候条件下进行。标准气候条件为： 环境温度：1535 环境相对湿度：25%75% 大气压力：86106kPa。 2） 所用测量设备和测量仪表应处于检定有效期内，且状态稳定，其精度应满足被测器件测量 要求。相关仪表的精度要求可参考附录 C。 3） 所用测量仪器的射频输入（或输出）阻抗应为 50。 5 52 2 一般结构要求检测方法一般结构要求检测方法 用观察和机械的方法对合路器结构进行检测，以验证外形尺寸、结构设计、加工是否符合要求。 5 53 3 电性能测量电性能测量 合路器采用两个合路单元，如下的测量描述只针对其中的一个合路单元，另一个合路单元按同 样的方法测量。 5 53 31 1 插入损耗和带内波动的测量插入损耗和带内波动的测量 5 53 31 11 1 测量仪表测量仪表 网络分析仪，负载。 5 53 31 12 2 测量步骤测量步骤 1) 根据网络分析仪的使用说明，对网络分析仪进行双端口校准。 2） 按图 2 连接测试设备和仪器。 3） 分别读取网络分析仪测量参数的 S12和 S21，取其中绝对值最大值为插入损耗的测量值。 4） 将屏幕显示调整到合适比例，读取有效频带宽度内最大和最小电平之间的差值，即为该被 测端口的带内波动值,单位为 dB。 5） 重复上述步骤依次测量合路器的其余几个端口。 - 5 - 图 2 插入损耗及带内波动测量框图 5 53 32 2 电压驻波比的测量电压驻波比的测量 5 53 32 21 1 测量仪表测量仪表 网络分析仪，负载。 5 53 32 22 2 测量步骤测量步骤 1） 根据网络分析仪的使用说明，对网络分析仪进行单端口校准； 2） 按图 3 连接测试设备和仪器； 3） 调整矢量网络分析仪的测试参数为 S11并设定适当的输出功率，直接从屏幕读取测试数值； 4） 重复上述步骤,依次测量合路器的其余几个端口。 图 3 电压驻波比测量框图 5 53 33 3 带外抑制的测量带外抑制的测量 5 53 33 31 1 测量仪表测量仪表 网络分析仪，负载。 5 53 33 32 2 测量步骤测量步骤 1) 根据网络分析仪的使用说明，对网络分析仪进行双端口校准； 2） 按图 4 连接测量设备和仪器； 3） 分别读取网络分析仪测量参数的 S12和 S21，取其中绝对值最小值为带外抑制的测量值； 4） 重复上述步骤,依次测量合路器的其余几个端口。 图 4 带外抑制测量框图 - 6 - 5 53 34 4 隔离度的测量隔离度的测量 5 53 34 41 1 测量仪表测量仪表 网络分析仪，负载。 5 53 34 42 2 测量步骤测量步骤 1) 根据网络分析仪的使用说明，对网络分析仪进行双端口校准； 2） 按图 5 连接测量设备和仪器； 3） 将网络分析仪连接至合路器的两个被测端口；将网络分析仪的扫描频率设定适当的工作频 率范围，分别读取网络分析仪测量参数的 S12和 S21，取其中绝对值最小值为隔离度的测量值； 4） 重复上述步骤测量其它端口隔离度的值。 图 5 隔离度测量框图 5 53 35 5 额定功率的测量额定功率的测量 5 53 35 51 1 测量仪表测量仪表 大功率信号发生器（100W） ，网络分析仪，衰减器，负载。 5 53 35 52 2 测量步骤测量步骤 1） 各输入端口按图 6 连接设备和仪器，输出端口按图 7 连接设备和仪表。 2） 大功率信号源输出功率为额定功率的 1.2 倍，输出频率为该端口工作频率，进行功率负荷 试验，持续时间 4 小时。 3） 合路器不应有损坏或损伤，其驻波比的变化应小于 10。 4） 重复上述步骤测量其它端口。 图 6 输入端口额定功率测量框图 - 7 - 图 7 输出端口额定功率测量框图 5 53 36 6 频带宽度的测量频带宽度的测量及表示及表示 从上述各项测量中找出可共同满足规定电性能要求的频率范围，即为各频段的频带宽度，并以 数字表示出来。 5 54 4 环境试验环境试验方法方法 环境试验的目的是检查合路器的结构、设计是否符合 4.3 条的要求。 环境测试的项目、要求和方法见表 4。 表 4 环境试验的项目 试验项目要求方法 低温试验 温度（） 试验样品温度稳定时间（h） 持续试验时间（h） 恢复时间（h） -253 1（2，4） 2（16） 1（2，4） GB 2423.1电工电子产品基 本环境试验规程 试验 A：低 温试验方法 高温试验 温度（） 试验样品温度稳定时间（h） 持续试验时间（h） 恢复时间（h） +702 1（2，4） 2（16） 1（2，4） GB 2423.2电工电子产品基 本环境试验规程 试验 B：高 温试验方法 冲击试验 加速度（m/s2） 冲击脉冲持续时间（ms） 冲击次数（次） 300（150） 18（11） 18 TB/T 3058-2002铁路应用 机车车辆设备 冲击和振动试 验 垂向横向纵向 ASD（(m/s2)2/Hz） 0.01640.00410.0073 功能性试验 RMS （m/s2） 0.750.370.50 ASD（(m/s2)2/Hz） 1.0340.2500.452 振动（正弦） 试验 长寿命试验 RMS （m/s2） 5.92.93.9 TB/T 3058-2002铁路应用 机车车辆设备 冲击和振动试 验 （交变）湿 热试验 温度（） 周期数 时间（h） +55（+25） 2（呼吸效应） 224 TB/T 3021-2001 铁道机车 车辆电子装置 5 55 5 电磁兼容性试验电磁兼容性试验 按 TB/T 3034-2002机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值的相关规定进行试验。 5 56 6 可靠性检测方法可靠性检测方法 在产品生产定型阶段，可进行老化筛选试验、加速寿命试验、环境适应性试验等。为了表明装 置满足规定的可靠性要求，对装置应进行可靠性评估，可采用GB 5080.7-86 设备可靠性试验 恒 定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案作为指南。 - 8 - 6 6 检验规则检验规则 产品检验分为两类，鉴定检验和质量一致性检验。 6 61 1 鉴定检验鉴定检验 鉴定检验是用同一型号的若干样品进行一系列完整的检验，其目的在于确定制造者是否有能 力生产符合该产品标准要求的产品。 当产品进行设计定型、生产定型或主要的设计、工艺、材料及零部件变更后恢复生产时，均 应进行鉴定检验。 6 61 11 1 检验样品数检验样品数 检验样品一般应选取四个样品进行鉴定。 6 61 12 2 检验步骤检验步骤 检验样品一般按表 5 规定的顺序进行检验。 6 61 13 3 失效数失效数 失效数按表 5 规定，若超过表 5 允许的数量规定时，可以将检验样品数加倍再做该失效检验项 目及相关项目的检验。若仍失效，则本次鉴定不通过。 表 5 失效数检验表 序号检验项目要求条款检验条款检验样品数失效数 1 外形尺寸和结构设计 4.25.2 2 频带宽度 4.4.15.3.6 3 插入损耗 4.4.35.3.1 4 带内波动 4.4.45.3.1 5 电压驻波比 4.4.55.3.2 6 带外抑制 4.4.65.3.3 7隔离度4.4.75.3.4 8 额定功率 4.4.85.3.5 10 低温试验 4.3.25.4 11高温试验4.3.25.4 12冲击试验4.3.25.4 13振动（正弦）试验4.3.25.4 14（交变）湿热试验4.3.25.4 2 或 4 0 6 62 2 质量一致性检验质量一致性检验 6 62 21 1 逐批检验（交收试验）逐批检验（交收试验） 6 62 21 11 1 检验批检验批 一个检验批应从一条或几条生产线上，在基本相同的条件下连续生产的同一型号的产品中抽样 组成。 6 62 21 12 2 检验步骤检验步骤 逐批检验一般按表 6 规定的顺序进行： 表 6 逐批检验表 合格质量水平（AQL）序号检验项目要求条款检验条款 轻缺陷不合格重缺陷不合格 1 外形尺寸和结构设 计 4.25.2 4（6.5，10，15 ） - 9 - 2 频带宽度 4.4.15.3.6 3 插入损耗 4.4.35.3.1 4 带内波动 4.4.45.3.1 5 电压驻波比 4.4.55.3.2 6 带外抑制 4.4.65.3.3 7 隔离度 4.4.75.3.4 9 额定功率 4.4.85.3.5 1.5（2.5，4，6 .5） 6 62 21 13 3 抽样方案抽样方案 抽样方案按 GB/T 2828.1-2003逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） 进 行统计抽样检查。检查水平为级，合格质量水平推荐表 7 优选值，可采用一次或二次抽样方案类 型。 表 7 合格质量水平 缺陷类型合格质量水平(AQL) 重缺陷不合格 1.52.546.5 轻缺陷不合格 46.51015 6 62 21 14 4 检验处理检验处理 如果一个检验批不通过，应返工修理或筛选出有缺陷的产品，然后重新提交检验。重新提交检 验批应按 GB/T 2828.1-2003 中的 3.2.4.2 条转移规则规定进行处理。 6 62 22 2 周期检验（例行试验）周期检验（例行试验） 6 62 22 21 1 检验步骤检验步骤 周期检验样品一般应按表 8 规定的顺序，且在已通过逐批检验的产品上进行。 表 8 周期检验表 序号检验项目要求条款检验条款 1 低温试验 4.3.25.4 2 高温试验 4.3.25.4 3 冲击试验 4.3.25.4 4 振动（正弦）试验 4.3.25.4 5 （交变）湿热试验 4.3.25.4 6 62 22 22 2 抽样方案抽样方案 抽样方案按 GB 2829-2002周期检查技术抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查） 进行统计抽样。一般情况下，采用判别水平级，周期不合格质量水平 (RQL)优选值用 65 或 80， 可采用一次或二次抽样方案类型，判定数组或样品大小由产品标准规定。 6 62 22 23 3 检验处理检验处理 如果周期检验不通过，产品的交货应暂时停止。直