SJ Z 9095.8-1987 移动业务无线设备的测量方法 第八部分：天线的测量方法.pdf

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1、中华人民共和子工业推荐性部标准1. 范围业务无线设备的方法8部分:矢缕的预.IJ最方法Mcthods of mCas1 rCmcnt for radio cqllipment uscd in thc mohilc scrviccs Part 8. Methods f mCasurCment for antennas 一一本标准适用于移动业务巾的发射手11接收天线。5T川Z9095.887 TEC 489-8(1984) 一:本标准向与SJ/Z90951(1EC489 1)标准的第一部份一般定义和桥准测量条11.起使用。斗二十示准中规屯的补充术语、过义和试验条件供应型试验使用，也可以用于验收试验

2、。2. 目的本标准的目的是运义术语和测量条件，用于确定本标准范围内的天线性能.以便对不同的观测者用不同的设备ml出的结果进行比较。第一:章定义和一般测量条件3. 定义水标准巾所用的应义4般地与国际f1:!.T.1iiJtL (!EV)和其它IEC天线际准相一致。本标准未;4:义的术语，jC让;义由IEV始出。如有芳:异，)但优先号f存标准约1出的定义。、附加术语见本标准中各有关测量章节3. 1 天线本标准巾，天线;主义为:为)干辐射is飞接收电磁波1M)i?f f专揄线与空间祸合起来的一种装置，它包括在到传输线瑞口为II二的任何匹配、平街、科十日或其它相合装置。志事7ki飞3.2 基地台或因应

3、台天线指用T基地台或闹ii二台的天纹。3.3 半波偶极天线电V一一一中华人民共和国电子工业部198711 28批准1 SJjZ 9095.8. 87 一一一一一一指电长度为半个波长的偶极天线3.4 全向天线指在水平lR内慕本上具有非是向幅射方向，因而在俯仰商内则有定向幅射方向图的天线。3.5 源天线指在给定条件下用于适当地照射被j则天线的天线。3.6 传递标准天线指按规定结掏准确地复制的参考天线，其增益和方向性可以计Jli:，当必要l时可由测量来确认。它用作天线增益的测量:(见附录B图B1)。3.7 天线额定电压指可重复地加到天线接电点上而不致降低其性能的最大瞬时峰值电压。3.8 天线试验场地

4、指被测天线的一般邻近地区。3.9 天线试验范围。指天线增益与方向图测量时包围源天线，被测天线及其设备的空间(见附录八罔Al) . 3.10 天线增益指天线在给远方向上的l幅射功卒与无损耗半波偶极天线当输入相同功率时的最大辐射功率的比值。3. 11天线额启功率指在规定条件下在一个规店的时间周期内可连续加到天线上而又不至降低其性能的最大连续射频功率。3.12 天线有效体积指在考虑被i则天线所有适当位TTJl市况下包含天线和其周围半波民范围的实际空间3.13 标称阻抗指在天线端口测量反射系数(或驻波系数)时规定作为参考的电阻性阻扰。3.14 风负荷指由风压力在天线及其支撑结构上引起的力的总和。3.

5、15 冰负荷f自由T裹冰在天线及其支撑结构k引起的附加负荷。4. 件4.1 比例模型测量在较低频带上，全尺寸天线的辐射方向图与增益的精比例极型技术。4. 2 线性精度比例模型至少应按下边精度制造t2 结果难于获得，周而应用5J12 9095.8 87 Ls=LR土o.olLR式中tR一比例系数:Ls一比例模型的任何一个有效线尺寸;L一全尺寸天线的相应线尺寸。4.3 支撑结构当天线支撑结构或地丽的存在将影响天线电性能时，在可能情况下也应将它当做天线的一部份考虑进去。4 .4 材料比例模型天线的零件应采用模拟全尺寸天线相应零件的电性能的材料制造。注g这条垦然不是严格地遵循比例模型技术，但由此引入的

6、误差是足够小的，只要比例系数不太大，窑测量精度。第二章基地台或固定合夭线5. 概述本章仅涉及月1于从25MHz至lGHz频率范围内的线极化天线。对于困极化天线，有源天线和频率抵于25MHz的天线的试验正在考虑中。除非另有规定，本章所述测量应在一个合适的民验场进行见附录A)0 本章所用术语一般与国际电工词汇(IEV)和其它IEC的天线标准相致。其它术语的定义见本标准第一章。6. 驻温比、阻抗、天线额定功率与天线额定电压6.1 试验条件天线)击置于一个相对地没有反射以及离试验设备与人员足够远的空间内。当被天线在水平面内相隔45。角的方位上移动最小为二分之一波长，以及上下移动二分之一波长时，若驻波比

7、的变化小于百分之十，则可认为试验场是令人满意的。对于某些应用，例如侧面安装的垂直极化天线，其支撑结构是处在天线的射频辐射场之中。在这种情况下，支撑结构应包括在被测天线装置之中。6.2 驻波比测量程序将被测天线通过一个驻波比测量装置与一个在所需频率上相匹配的信号源连接起来，驻波测量装置的标称阻抗应等于传输线的特性阻扰，并在频率低T500MHz时它的残余驻波比不大于1.05，在频率高于500MHzH它的残余驻波比不大于1.10。残余驻波比测量应包括测量中使用的所有插头座，且线终端接有驻波比不大于1.01的匹配负载。测量应在每一个需薯的频率上进行。装置上读出的驻嗷l:t即被测天线在相应频率上的驻波比

8、。如果天线与测量裴置的连接电缆的损耗大于0.50dD，则测得的驻波比应根据损耗作适当的校正。(3 .2.1 测量结果表示3 SJjZ.9095.8 87 一一町、一至少应提供在每一个需野颇-卒，上的战大飞校正过的)驻波比，同时还要提供测试装贯的标称阻抗。.3阻抗测琶和)子天线阻扰可以用一个穿!顷阻抗电桥或其它适仆的装宦在规定的频率点上i因.，J，l出来6.3.1 测量结果表示4测得的天线阻抗应在频率f(MHz)点上PJ，R士jx的形式表示，也可以用图示法表刁。6.4 额定功率试验科j于额定功率既可以由分拆方法也可以由实际测量来证实。被测天线通过一个驻波比测量装置与一个射频信号源相连接，在规定的

9、频率上使用规定的功率，时间周期为础，在规定的温度与混皮条件下进行试验。天线不应有损坏成交形，驻波比变化应小于百分之-。6.4. 1 试验结果表示试验结果向给ili额_J!P芋，试马金频导:以及环境温度与温LU在以分析.;ET岛;二捕;江功平时，则应说明分十斤的方法。6.5 额定电压试验轩序用一个射频信号源输t117个规定频率的峰值电压，在5mi平i内至少分、l次加到被测天线上。用一个适当的指示装置来显示是否有击穿或打火现象发芷。使用的平均功率不应超过天线的额定功率，由此得到的最大峰值电压即为额运电压。7. 辅射方向固的7.1 概述按照互易原理，用源天线作发射与被拒)lJ天线作接收得到的试验结果

10、，同用源天伐f11投收与被测夭线作发射得到的结果相Ii:iJ。为jJi便起见，将自jd;:源天线为发射天线。既可以测量水平而辐射Jj向图，也可以测量垂直丽的辐射方向图。7.2试验条件被削夭线与ji:去裴条统一起应迫于试验场上(见附录八)，其中gn. 阔天线JE被测天线有相同的极化。，b. 源天线与被i则天线的距离至少FV为10个波长，或者为式中:L为被m天线的最大尺寸，为试牧场卒的波长，;以米计算。以j:两者取较大的)个。C. 被测天线，吨装于场强某*均匀的区城内，场强应预先用一个半波偶极天线在被测天线的有效天线体积内进行检测。如果场强变化超过1.5dB，;则飞饨认为试聪场是不可用的。7.3

11、测量程序4 5J/2 9095.8 81 晴. 崎-a. 按附录A中图Al安装被测天纹。b. 在被测天线端口连接一个电阻性负载，其阻值应等于天线标称阻抗。C. 连接射频信号丽、到游、天线，并调到试验频率。d. 用一个高频电压表测量电阻d阵负载上接收的信号电平。e. 环绕附录A中图Al的转动轴在360。范围内转动被测天线，并记下作为转角函数的信号电平。f. 在每一成验频率重复以上c、d、e各点。g. 对每一个所需平面重复以上aJ_;f各点。7.4 测量结果表示对每一试验频率的测量结果，都应绘在表示电平为转角的函数的图上，电平以dB或相对于最大记录值的电压比表示，所有电平比最大值低20dB的测量值

12、都应在图上表示出来。试验频率与极化应予说明，天线取向也应作图表示。8. 除非另有规庄、增益的给应方向(3.10条)中指水平面方向。8.1 试验条件试验条件与7.2条所边相同。8.2 测量方法a. 按附录A中图Al安装被测天线。b. 在被测天线端口连接一个电阻性负载，其阻值应等于天线标称阻抗。C. 连带时糊信号源到源天纠，信号源应调到试验频率。d. 用一个选频电压表测量电阻性负载上接收到的信号电平。巳.环绕附录A中图Al所示的轴在360。范围内转动被测天线，并记下作为转角函数信号电平。f. 把天线转到信号最大值(Va)的方向上。g. 用一个可复盖所需频率的传递标准天线代替被测天线，重复f.找出最

13、大电平。如入哀减量以改变电平读数使其为Va值，记下衰减量AD.(见附录B中一个500的传递标准天线的说明)。h. 对每一个需要的频率重复进行测血。8.3 测量结果计算天线增益为2Ga=AD十Gs式中.AD为衰减量(82条中之g) Gs为传递标准天线的增益，上式中所有数值均以dB表示。iL囚度1:二正g如果天线要复盖水平面全方向，则测得的增益应考虑增益的方位角变化，此时应给出Go，Go是对于无损耗半议偶极天线在水平阔的平均天线增益，以dB表示。5 $J/2 .9095.8 87 一一8.4 测量结果表示a. 被测天钱相对于元损耗半撩偶极天钱的增益应列表或绘制曲线表示为频率的函在频率复盖范围内的全

14、部测量结果都要表示。传递标准天线与被测天线的取向也应给予说明。b. 由于主瓣倾斜使得被i则天钱给寇的辐射方向偏离最大辐射方向时，测量的增益Ga应由Gb代替，下标b表示给定方向。6 C. 当被削天线具有不规则的水平面方向图时，天线增益Ga应以Go代替。注g主瓣i决斜校正s如果由于主瓣饿斜使得被测天线给5t自甘最大福特方i句偏离水平方向时，川经圆度快正过的增益Go还应该用下式进-步较正sGb=Go+Lb 式中Lb是由于主瓣i顷斜产生的增益增量Lb的值上以从天线垂直面方向图中求出Gb是给定方向的增益。SJjZ 9095.8一87由-._. 冒且.四回附录A夭线试验场的说明测量辐射方向图的一个典型配置

15、如图Al所示，三种可能的二I钱试验场说明如1、-3低架试验场这种法验场是源夭线与被测天线都靠近地面，如图Al示调整源天线高度hs与被测天线高度ha，使源天线和它的镜像的合成场在被测天线场基本上是均匀的。高架试验场这种试验场是源夭线与被测天线都jl雨，J使源、夭线的一个最小波瓣对准反射点，同时使两个天线的最大波瓣的轴线对准，图Al中两天线高度hs、ha通常相等。倾斜试验场这种试验场中，?原天线安放得接近地面，而被测天线置于一个较高点上，l萄All卡，角约为儿十度。7 51/2 9095.8 87 附录B一个50Q传递桥准天线说明传递标准天线用于天线增益测量。这种天线构成示于图Bl。它由两个平行，

16、用两段对称的平衡明线传输线并联而:戚，如图Bl所示。偶极夭线间距为)./2，它与个波长见方的导电地网的距离为/4。对应于每一个指寇的频段，都应有一个传递标准天线，表BI中给出了每个频段的天线尺寸。这些传递标准天线的增益，通过测量确定，如表BI所示。表BI织段(MHz) (m) A (cm) B (cm) C (cm) 148-174 1 .8675 4 . 1 1 1.745 3.838 406-450 0.701 2.21 0.792 1. 745 450-512 0.622 2.21 。.7921 .745 800-960 0.343 0.79 0.475 1.044 表BI频段(MHZ)

17、频率(MHZ)增益CdB(d)148 7.5 148-174 160 7.7 174 8.0 406 1.6 406-450 428 7.7 450 7.9 450 7.5 450-512 481 l .7 512 7.9 ) 800 7.5 800-960 882 7.7 960 80 8 SJ/Z. 095.887 L 忍耐曲揭时制Mm国相运。2MM词dJr 白衬制结【囹eg 那时m去样-气9 () /1 A 外f圭寻开懵营平衡苦苦f毛向jf梢的5opH轴线在网背面的i直拨n c 平衡传输线l可距IJ B 1外径11 4 安装导锐铝闵孔网小于且/10).，f/、图Bl传递标准天线注;为给定频段的中心频率即16MHz.428MHz、481MHz、882MHz的波长.A、B、C尺寸见表I。, 的N恒。由白11国叫