TB T 1875-1987 列车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法.pdf

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1、TB 中华人民共和国铁道部部标准TB 1875-87 列车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法1987-.05-18发布1987-1231实施中华人民共和国铁道部发布中华人民共和国铁道部部标准TB 1875一盯列车无线电通信天线类型、基本参敏及测量方法1号l富1.1 本标准适用于VHF肩lUHF两频段列车无线电通信系统无源收发天线.1.2 本标准规寇了列车无线电通信天线的类型、电性能基本参数指标、电性能测量方法，一般结构和使用要求。2 名词、术.2.1 源天线在指定条件下，向被测天线发射或接收电磁波的一种天线。2.2 转换标准天线按指定结构严格制造的一种作为标准用的天线。其增益和方向性可以计

2、算出来，并且在必要的时候能通过测量来确认。用于对天线增益的测量。2.3 线极化当电磁波的电场矢量取向保持在同一直线k时，这种电磁波的极化称为线极化。电场矢量与地面平行的极化称水平极化，电场矢fit与地面垂直的极化称垂直极化-2.4 电压驻波比(V、S、W、R)把天线当作传输线的负载时，在沿传输线的电压分布图形，其电压最大值与最小值之比称为电压驻波比。通常该传输线应无损耗，J.:纠的标称阻抗应悖于传输线的特性阻抗。2.5 工作频带指天线的所有电性能在该频带内都符合要求的频率范围。2.6 前后比定向天线的jjjr;-比足指天线辐射方向囚的政大辐射方向(悦应为00)上的辐射功率与背向。士。00)内的

3、制肘r)J和之比。通常用dB表示。2.7 天线j衍i.:t天线在所述fi(1 ) !-_(j拓q.J功率与一无损耗的半波参宅flj恨子在馈以相同功率时最大辐射功率之比。2.8 风负荷作J!1E犬:戈f11)(?_Q支撑站构上由于风压力所引起的各力的总矶。中华人民共和国铁道部1987-0$-18能准1987-12-81冀施TB 1815一盯事类型列车无线电通信系统使用的天线分固定电台天线凯车电台天线、但挽二飞电台天线和隧道传输用天琪等。列车无线电通信系统最常用的天线型式见附录A(参考件。1.1 固定电台天线主要有下列几种z1.1.1 对称振子天线是一种终端开路的对称棒状天线.多为1/2.1.或1

4、/4振子，H而无方向性，最大方向性与轴线垂直。用角形反射器可增强H西方向性，用若干排列成一条线的振-阵可增强E西方向性占8.1.2 同轴振于天线是一种终端开路棒状天线，其中一个电极以同轴方式配咒，性能与对称振子相似。1.1.8 八木天线由一个有据振子和一个或几个反射器和引向器组成的天线。8.1.4 对数周期天线由许多不同长度的振子所组成的一种宽频带天线。振子长度与问隔符合一定比例关系.当工作频率改变时天线的电性能按颇率的对数呈周期性地变化。振于交叉馈屯。1.2 机车电台天线主要有下列几种z1.2.1 加顶圆盘天线顶端采用圆盘加载的一种垂直振子天线。1.2.2 加顶垂直折合天线用垂直加顶折合的方

5、式使天线辐射杆缩短至O.l的一种变形的的垂直折合振子天线-1.2.8 不对称折合天线一个从中间横截开的半扇折合振子，多为1/2或1/4不对称折合天线，利用车体趣地网的作用。1.1 便携式电台天线主要有下列几种，1.1.1 1/4 鞭状天线一种形如鞭状可弯曲的垂直天线，其电长度为1/4o1.1.2 螺旋鞭状天线形如鞭状的螺旋天线，螺旋线的园周长远小于一个班长。辐射最强的方向垂直于螺旋抽。a.I.1 1/. 软天线用电长度为1/4的软导线做戚，使用时软导线自然下垂戎镶在台的背带之中。1, 4 隧道传输用天线主要有下列凡种$2 T8 1875-87 3.4.1 向增益八术夭线具在更多个反射器和刑向增

6、益大于lodB的八木天线。3.4.2 高响益多元振f反线将两个以L振f以适?可间隔和l.孟、骂的连接方式m合在一起，以增加所JJjJ向的辐射，其增益一般大于10dB。3.4.3 螺旋天线一种具有螺旋形状的反线、螺旋线阴周长为个披长的政址绩.lti强辐射在螺旋轴方向。4 基本参敏牛二十后准所列的)本参政主要是胞也I性能111tJ的歧低fJ、准。4.1 工作频率;反线工作频率1、王符合列车无线电通信使用的工作频段。4.2 天线方向图4.2.1全1:*线全向天线的H面方向图在3600范围内的任何方位L其相对lfl泣的变化与平均值相比应不大于土1.5dB。平均值指3600范围内相对增益的最大值与最小值

7、前算术平均值。4.2.2 定向天线定向天线在指定的H或E面上，其主瓣与最小剧瓣相对增益之在应大于3dB。在特殊场合下，根据需要给出前后比。4.3 天线增益4.3.1 全向天线全向机车电台天线增益不低于-3dBo4.3.2 定向天线走向天线增益大于2.5dB。4.3.3 工作频段不均匀性天线在工作频段内增益的不均匀性不大于3dBo4.4 电压驻波比在规定工作频带内，天线端口处的电压驻波比不大于1.504.5 输入阻抗天线的标称输入阻抗规定为50Qo5 测量方法本标准所述测量方法是针对列车无线电通信天线的主要电性能测世Ji法，测试项目主要是指通常使用的天线辐射方向图、天线增益、工作频段不均匀性、电

8、压驻技比和1输入阻抗五个项目。3 TB 1815-87 5.1 对测鼓仪器设备的足本要求5.1.1 对列车无线电通fiI夭线进行也性能测量时，其所用测过仪器应满足附求B(参考件所列各项要求。5.1.2 进行测量前，所月Jl f，t仪器经坝屯的有关部门检;卦确认合格。5.1.3 所用现n韭仪器的射频输入(或输，ID阻J也应为50Qi:J则必须加接阻杭匹配装置。5.2 天线辐射方向罔、增益相工作频段不均匀性的测址。根据豆易原理，用源夭线ft:发射、被顶L天线作接收jfH源天线作按收、被测天线作发射测量得结果相同。为方面起见，假应用源天线作发射天线。5.2.1 测量条件被测天线与其支撑系统和li原夭

9、找一起安装在担Ji式场地(见附jC)。5.2.1. 1 发射天线和l被)ij天线且有相同的极化。5.2.1.2 惊天线利i说:则无线之间的距离至少10，1或者2P/tl.。其中L为被测天线的故大尺寸)，J测试频率中最长的波长。5.2.1.3 被测天线安放白:场强大小基本上是均习的场地内。测试前用一个半波偶极于在被测夭线的有效容积范围内检测，如果场强变化超过1.5d B，则场地不能使用。5.2.2 天线辐射方向图测吐程序反结果表泣。5.2.2.1 按照附忌C架设mt天线和被测天线。5.2.2.2 将游、天线与一个射烦恼号发生器相连，调整射频信号发生器的频率至测试频率。用测量接收机或场强仪测量被测

10、天线端口的信号也平。5.2.2.3 将被测天也在360。范围内或抽旋转，记录旋转角理可接收信号也平关系。5.2.2.4 在每一个测试频率点豆豆5.2.2.25.2.2.3的步骤。5.2.2.5 对每一个需要测试的乎!(JlF ,L 5.2.2. 2 5.2.2.4的步骥05.2.2.6 测量结果在抗对每俨测试频率在!司一测试平面!二各个旋转角度测得结果用电平或相对接收到的最大电平值之差表示，把角度与电平关系绘制成I!线或因哀。5.2.3 工作频段不均匀性测量程序及结果表示5.2.3.1 测量程序与5.2.2.15.2.2.5同。5.2.3.2 测量结果表/J在同一测试面上对每个旋转角皮且不同频

11、率测得的结果Jfjl包平或相对接收到的最大电平值之差表示，把频率与电平关系绘制成1111钱或因衰。5.2.4 夭线增益测ik程序、测ht结果1t:J计算反去/J5.2.4.1 测培程序与5.Z.2.15.2.2.2司。5.2.4.2 旋转被测天线.rlJ接收最大信号(Va)的主向仁。5.2.4.3 用一个工作频情相同的准天线代替被测天线，旋转该天线到接收最大信号方向位置。并在天线端n附加一个;在器用以改变接收电平的读数。直至接收信号等于V.值为止。记下此时的衰减过ADO注z标准天线必须用附注D的转换标准天线校准。4 T8 1875-81 5.2.4.4 如1旦被;.，:ljf:.f.QJ曾，;

12、i.大于标准天线的增益，则5.2.4.2-5.2.4.3巾被削天线与标准天线互快。5.2.4.5 X 缸i、lAj业-的!脱卒重复进行扭IJ量。5.2.4.6 ll!lj t,tjii.iUlj j-Jj: 大忱的增MiGa = Ao+Gs ( 1 ) 式1:Ao .0:础:1:.dB, Cs b(l二天线的增泣，dB o iE:削皮校正.如果捉求XtHl水!i融j1止金向辐射，诙i展t曾经li:Z考虑增1.咀随不li)j:是frlI叫Ht.沟此给出。t以dB!) 也娃相.HT一)d民l.t非法禹棍子的平均精益，亦DIIG。是在全四周内取足够多的一般不少:12个等l闯隔划分的各个方位角测;写的

13、l.): I收if-均值。5.2.4.7 测ld，结果的去不忱测天线相x，j半波偶披f的增Jl与频率的关系可用图表形式友示。5.3 IUHiJt波比和l输入阻抗的测坠5.3.1 测!让条fI的测天线二;ifl:-个相;(.j来说没有反射的并且距离测试设备和i测试人员相当远的自由空lljlH。当被削):_统在8个相M45。的方位上，水平方向移动最小为1/2，上下移动1/2时，llUl.是比的变化小于刊物，则可认为测试场地合格。5. 3.2 I!B-:驻i皮比的洲国.程序及结果表示5.3.2.1测Iltf!Jf斗.t:州大钱.ul过一个驻议比测量装置虫II矢量电压表与一个工作在所需频率上的匹配信让

14、说Ui!主起来，j号i版的句:称阻抗等于传输线的特性阻抗，测量系统在测量频率范围内残余驻波比不大于1.05(颇丰高于500MHz残余驻波比不大于1.10)。测虽;工作应该在r帘的每个频率点上进行。5.3.2.2 部IjIJ:结果表示对每一个历;3132颇J丰LJtt片j测站的最大驻波比表示，同时表明测量装置的标称阻抗。若测试中连接被测天线的战线损耗大于0.5dB时，所测的驻波比应按下式校.E1校正后的反射系数r=10斗1二芝. . . . (2) 1、+S式ll: 一战测术线i负线损韬，dB/m, I 1负线民皮，m, S 披洲足线锁线端测得的驻波比.则校正后的驻波比s=1士f1 -y 5.3

15、.3 输入阻扰测应程j;及结果表示天线阻抗吁用射频网络分析仪或其它仪表在规定的频率t测试。测得的阻抗可用所在频率上的阻tJi.R:tjX的形式或用阻抗圆剧表示。5 TB 1875-87 6 一舶结构和使用要求6.1 自佳?鸟纣估lJ占i气f! :) :;_. :J 6.1.1 )术(k统且?结J占i向i出止t川叶1-虫安.吁宇之E囚U，安:装比2架巳设方便，应防d点t、防电化半严!腐岛i蚀1业虫.、。6队.1 .2 r，T川，L屯i江二l也u臼夭线1忧、任汪确保i址b此i大风荷时的强)皮立。6.1.3 机九三电台天线组向要求天线辐射体直流接地，并在吁能条件F采用合成纤维材料天线坦。6.1.4

16、使民式电台天线辐射体应采用柔软导体，表面绝缘光滑。6.1.5 天线和电台之间采用按插件连接，要求接插件轻便灵活和坚II耐用，固定电台和机车电台尽M采用L16接插件，便携式电台尽址采用Q9接插件。回应Il!台天线两个方向振r的馈线至匹配器的长度，应根据前后两区间不同距离有3m左右的问略范围，以满足固定电台两方向夭线在同一杆上架设高度不同的主要求。6.1.6 机车电台和便携式电台天线在结构上要考虑防振，各个方向的耐振强度在5.-.55Hz振动频率条件F应达到3g。6.1.7 天线应能在-45+550C环境剖度下正常工作。6.1.8 机车电台天线座应按标准尺寸制作见图1) ，便于和车体连接。图1机车

17、台天线座标准尺寸6.2 使用要求6.2.1 固定电台天线除了本身直流接地，语考虑防富的地点，必%f另设防雷装置，防雷地线的埋设也符合铁路通信设计规范的要求。6.2.2 机车电台天线安装在机车车顶或司机室顶部与机车车体相连，装设尺寸应符合铁6 T9 1盯5-87路限界要求，注意引入口的密封在l)j吗蚀。6.2.3在同一杆上装有多个天线时，前考虑适当几何性列!旦采用滤波器，以达到丰lTt.lbl有足够的去搞至少40d助。6.2.4 电气牵引区段固定电台禾线架设位置要尽可能远离接触网。两者距离本少于2m7 T8 1875-87 附录A参考件名称形状名称形状1/4A或1/2A对称振于天线不对称折合天线

18、j司轴振子天线1/4A鞭状天线.，押T八木天线丰螺旋鞭状天线豆、I数周期天线斗1/4.软天线8 TB 1815 81 名称形伏包称形状加顶圈盘天线且螺旋天绕,/ 加顶垂直折合天线陆角形射嚣天线, TB 1875 - 87 附录83测量仪表(参考fl) 川，-1 1 性能指标仪J、名称i何以信号itl:然频率范网输出阻抗4;*lIpt压i周1;范围#i叶、:，tl蓝jj!卒i.IY j ) ): 1街丛jIl!. D i),: : i,! : : I ;:j lir t皇收机或th强仪频率国电平测量范罔电平测量误差输入阻扰3 I ql波测试仪4 频率范脑剩余驻波系数2;-20MHz 500 1-5x106V 10 - 6 . Lt，; fGi段的1心却i;-i的彼伏，在此频事下的尺寸A、B、C见表DI因D1转换标准天线附加说明z本标准由铁道部标准计盘耐火所tillU川l。本标准由铁道部标准计自研究所和快科院.i守所负肃起草。本标准主要起市人照理敏，马双久.王;华等。14 h!mh户由-