天线测量场地检测方法
分布式天线系统(DAS)天线测试方法探讨
分布式天线系统（DAS）天线测试方法探讨Research on Antenna Testing Method of Distributed Antenna System通过对200多副DAS天线增益和水平面半功率波束宽度两项技术指标的测量，发现远场与近场测试数据超出测试误差范围。
采用DAS壁挂天线在远场和近场进行对比测试，得出天线主极化、交叉极化的水平面方向图和增益，并将之叠加得出合成方向图和合成增益，得到天线的水平面半功率波束宽度和增益，且远场合成后的数据与近场基本一致。
由此提出DAS天线远场功率合成测量方法，可为运营商进行DAS覆盖设计提供准确依据，确保移动通信网络有效运行。
By measuring the two technical indexes of antenna gain and the horizontal half power beam width for 200 pairs of DAS antennas, we found that the test data of both far field and near field exceed the error range. In the far field and near field test using DAS wall antenna, the main polarization pattern, cross polarization pattern and their gains are obtained. Superposing above patterns and gains, the horizontal half power beam width and gain of antenna are derived. We found the far field synthetic data is almost consistent with the near field data. We propose the DAS antenna far field measurement method of power synthetic. This method can provide accurate basis of DAS network coverage design for operators to ensure the effective operation of the mobile communication network.DAS synthetic power measurement gain horizontal half power beamwidth pattern （中国电子科技集团公司第七研究所凯尔实验室，广东 广州 510310）(No.7 Research Institute of China Electronics Technology Group Communication Calibration and Testing Laboratory, Guangzhou 510310, China)中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010(2013)-14-0046-05【摘 要】【关键词】DAS 功率合成测量 增益 水平面半功率波束宽度 方向图赵研ZHAO Yan收稿日期：2013-06-17[Abstract][Key words]责任编辑：李帅 ****************1 DAS简介DAS（Distributed Antenna System，分布式天线系统）是一个由分布于某个建筑物内、专门用于提供无线室内覆盖的多个天线组成的网络。
在室外测试场中阵列天线方向图的测试方法
在室外测试场中阵列天线方向图的测试方法郝延刚;李淑华【摘要】On the basis of the commonly used antenna pattern measurement method, is the size of a large array antenna taken into consideration, and designed a set of array antenna pattern testing method in an outdoor test field. According to this method, the array antenna pattern of a particular model of aircraft is firstly tested. Then the radiation pattern of the pitch surface is measured and compared with the theoretical simulation results thus proving the accuracy of the experimental program. Finally, the experimental error is analyzed.%在常用天线方向图测量方法的基础上,考虑大型阵列天线尺寸大的特殊性,并且结合实际测量条件,设计出一套在室外测试场中阵列天线方向图的测试方法.按照此方法,对某型号飞机的阵列天线方向图进行测试.测得其俯仰面辐射方向图后与理论仿真结果对比,论证实验方案的准确性,并对实验误差进行分析.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)029【总页数】4页(P7745-7748)【关键词】阵列天线;方向图;室外测试场【作者】郝延刚;李淑华【作者单位】海军航空工程学院青岛分院,青岛266041;海军航空工程学院青岛分院,青岛266041【正文语种】中文【中图分类】TN820.1阵列天线具有较强的方向性和较高的增益，并且能够实现方向图扫描等优点。
基站天线测量方法
国家通信导航设备质检中心──基站天线测量方法Test specification of Base station antenna center1 增益、半功率波束宽度、前后比及交叉极化比的测量可以采用远场或近场等测试方法，本标准叙述最常用的远场测试方法。
The test has long distance and near distance for antenna gain,beam width front to back ratio amd polarization.2 增益测量 Gain test2.1测量框图见图1 test draws:图1天线增益测试框图 antenna gain testing draws2.2 测量条件 test qualification2.2.1被测天线具有相同的极化方式。
The antenna and source antenna is same polarization2.2.2被测天线与源天线之间测量距离应满足：式中：L ──源天线与被测天线距离m; there is distance of the antenna to source antennaD ──被测天线最尺寸m; there is max dimension of source antennaD ──源天线最大辐射尺寸m; there is max radiancy of the antennaλ──测试频率波长m 。
test frequency beam long2.2.3被测天线应安装于场强基本均匀的区域内，场强应预先用一个半波偶极天线的有效天线体积内进行检测，如果电场变化超过1.5dB ，则认为试验场是不可用的。
此外，增益基准天线在两个正交极化面上测得的场强差值小于1dB 。
The antenna under test should be placed within a constant field,and the field stremgth can first be measured within the magnetism field of the antenna under test. Should the electric field show fluctuations greater than 1.5dB, the test field should ge considered unsuitable. Moreover, the measured field stremgrhs of the horizontal amd vertical polarized components, s measured by the standard gain antenna, should mot differ by more than 1dB.2.2.4测量用信号发生器、接收机等测量设备和仪表应具有良好的稳定性、可靠性、动态范围和测量精度，以保证测量 数据的正确性。
天线设计入门系列七——天线测量
使用中，尽可能避免收、发天线处在近场区，因为此时不但天线的方向图未定型，且近 场范围内任何导体或介质物体均会被看为天线电磁边界条件的一部分，从而影响计算结果。
再次，天线测量仪器设备有哪些？ 1.频谱分析仪 它主要用于频域测量，可用于载波功率、谐波寄生、交调互调、信号边带等测量。它本身 有很多的技术指标，但是在天线测量主要是因为它具有高灵敏度接收机使用、频段宽、动态 范围大等特性，能测量在时域测量中不易得到的信息，另外还可以与计算机的各种借口，组 成天线自动测量系统。最主要的原因也是因为与矢量网络分析仪相比价格相对便宜。 2.信号发生器 又称信号源，产生测量激励信号的装置。它的种类较多，对于天线的测量主要使用模拟信 号发生器，要求能产生频率稳定、大功率的连续波信号。 3.网络分析仪 测量射频、微波和毫米波网络的特性，通过给予合适的激励源到被测网络并接收和处理 网络的响应信号，计算和量化被测网络的网络参数。广泛应用于航空航天、卫星通信、导航 等领域。尤其是天线和雷达反射截面的测量，大大促进了天线设计技术的提高。 它有矢网和标网之分。标网只能测试网络的幅度特性，即传输测量（功率、增益、损耗 等）；反射测试可测电压驻波比、回拨损耗等。矢网比标网更为先进，除了标网能测试的参 数还可测量相位和群延时特性，同时还具有频率覆盖范围宽、动态范围大、速度快、精度高 等特点。 4.同轴连接器 又称转接头。主要特性要求：低 SWR、回波损耗小、有均匀的特性阻抗、要求工作在射频 时无高次模、多次接拆后有高度重复性和机械强度等。 5.传输线 又称馈线。连接天线和发射机（或接收机）输出（或输入）端的导体。主要任务是有效的 传输信号能量。它本身不应拾取或产生杂散干扰信号，这就要求传输线必须具有良好的屏蔽 和平衡，它不应改变天线的方向图特性。 6.放大器 为了确保测量所需的动态范围，在发射端壳配置功率放大器（PA），在接收端配置低噪声 放大器(LNA)。如果系统中只配置 LNA 就能满足动态范围要求，就不需要加入 PA。 7.转台及控制器 测试天线的方向图，是待测天线和参考天线之间做相对运动。 8.无线通信综合测试仪器 主是是对使用相关通信协议的产品进行全功能测试。电子产品的主板及整机在研发、生 产中需要在较短的时间内对其全面的指标进行测试，综合测试仪就是为应对这种需求而产生 的。一般来讲，综合测试仪包含了频谱仪、频率计、功率计、误码失真仪、信号源、示波器 等多种测量仪器的功能，采购用人工手动或程序自动测试一次性在最短的时间内完成全面指 标的测试。
GBT卫星电视地球接收站测量方法天线测量
中华人民共和国国家标准卫星电视地球接收站测量方法天线测量发布实施国家技术监督局发布前言中所要求的电性能对进行本标准对原版的内容主要作了如下修改本标准由中华人民共和国电本标准由电子工业部标准化研究所本标准起草单位电子工业部第五十四研究电影电视部广播科学本标准主要起草本标准于年月首次发年月第一次修中华人民共和国国家标准卫星电视地球接收站测量方法天线测量代替范围本标准规定了卫星电视地球接收站天线性能指标的和本标准适用于引用标准下列标准所包含的条过在本标准中的引用而构成为本标准的条本标准出示版本均为所有标准都会被修用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可卫星电视地球接收站测量方法系统测量电信术语天线定义除下采用中的天线分系统天线分系统是卫星电视接收设备的一部由天线图天线分系统天线由主反射器时还有副反馈源网络通常包括一个极化器和一段过渡过波导馈线接到室外单增益标准天线批准实施增益标准天线是一种具有确定结构并经过精确校益系数与方向性系数数值上接另益系数的计算值与实测值很接所用喇叭天线作为测试微波天线增益的比较视轴方向视轴方向即电轴方由天线辐射性能确定的轴方椭圆的长轴对短轴之极化极化是描述电场矢量端点随时间变化的轨迹的形状和在一个电磁振荡周期内端点轨迹可以是相应地称该极化为椭圆极化或线交叉极化鉴别率接收天线的交叉极化鉴别率是天线从给定方向上按预期最大功率传输的功率与从同一方向由功率相等但极化正交的同一远场区辐射源所接收的功率之天线功率增益天线功率增益意指相对于各向同性的无耗源的总增两个正交极化的增益分量的总果指某一极化的增应表明这种极化增或线极化增益等益的定义也可以从有效式中作波有效匹配终端上的有效口面上的平面波的单位天线方向图接收天线方向图是天线接收等幅平面波能力随天线指向角度变化情况的图照射被测天线的该一等幅平面波由设置在远区的某一固定点源力的大小表现为连接天线的接收机所显示的功率电当被测天线的极化与远区源天线的极化一致所得的方向图为天线的同极化方向图当被测天线的极化与远区源天线的极化正交所得的方向图为天线的交叉极化方向极化方向图的电平应按同极化方向图的峰值测量方向图改变天线指向角度的旋转轴的取向不同得到不同平面的方向当旋转轴与天线的方一致得的方向图称为铅垂方向当旋转轴与天线的极化面成得的方向图称为面方向面方向图和方向测量方法大气条件一般为现场大气环境晴环境条件在满足天线远场准则的测试场区有等引起反射的对测量仪器的要求信号源频率须保持稳定要求内频率稳定度输出功率一般要求满足加接功率放大频谱分析仪分辨带宽在小于时仍能稳定地工态范围须在对测试场地的要求为了确定远场的测试场地应提供均匀振幅的平面波照射天线口里规定采用近于理想的自由空间测试场该场区内要将周围物体的影响减小到最些影响包括测试场地表面的反天线和测试塔的反也可以采用反射测通常规定入射到待测天线口径中心与边缘的相位差小于此确定最小测试距离式中测天线口面直作波测天线至信号源的天线功率增益天线功率增益的测量通常用直接比较信号接校及推荐用直接比较法和直接比较法测量原理增益测量的比较是比较增益标准天线与被测天线从相同距离的辐射源接收到的信号电测量框图如图所图直接比较法测量框图测量步骤按图连接好设备开关打到被测天线调整被测天线与辐射源对准极化匹接收的功率电平将开关打到增益标准天线对准辐射源上下连续地改变增益标准天线的高接收信号电平的最大值小值被测天线功率增益由示式中测天线功率增益标准天线在测试频率上的增测天线接收电面反射修正系益标准天线接收最大电益标准天线接收最小电卫星法测量原理利用同步卫星上信标作信号源对待测天线的方位和俯仰方向图波束宽度进行测根据经验公式导出待测天线的增式中位和俯仰波束宽测量步骤设备按图连接图天线接收特性测量框图精确对准所选择信标并微调天线使之达到电平最大分别测出待测天线俯仰与方位的方向定出依据出天线增测定其他频另一颗卫星时步骤同注本方法也适用于远场天线噪声温度常用因子测量原理用因子由示式中试环境噪声放大因子定义式中别为常温标准负载和天线的噪声测量步骤预先用标准对低噪声放大按图连接测试现场可不带冷负载图测量天线噪声温度的设备配置将低噪声放大器与常温负载相频谱分析仪面板控制器如下设置频率跨按规定工作频段预衰减器中心频率按规定预置如分辨带宽接通低噪声放大器电源扫描出规定频段内的噪声功率曲将低噪声放大器与天线相连在规定的天线仰角上重复步骤打印并记录测试结果及测试环境线上查对应频率点的因用应频率点天线分系统含网络天线噪声温度的关系的参考点在天线网络的输出法考察的参考点在初级辐射器的输出端定馈源网络的损耗为与之间的关系见式中试环境天线电压驻波比或回波损耗测量原理假定天线的输入阻抗它与某一标称阻抗的传输系统连接时由于阻抗失配而在后一传输系统中产生电压反射系数为的反射波这一阻抗失配的程度通常用电压驻波比或回波损耗表可以用反射系数表上述各参数之间的关系见测量方法天线的电压驻波比或回波损耗用点频法或点频法测量点频法测量的设备配置见图测量精度主要取决于测量线本身的精好的系统常电压驻波比的测量精度约在以图测量电压驻波比的设备配置先在测量线输出端口接短路测量频定指示刻度然后去掉短路器接被测天线按照标定刻度可直接读出被扫频法扫频法的设备配置见图定向耦合器方向性对测量精度影响常要求有以上的方向图扫频法的设备配置频谱分析仪在这里是作为扫频接收机测量时首先在测量定向耦合输出端口接短路器在工作频段范围内作的校准曲线并储存然后接被工作频段内的回波损耗进行扫频并打印测量结果表示法测量结果应以曲线或带标度示波器上的照片或打印机绘制的曲线图表当结果不用图形表示按下列表示在工作频段范围波损耗大还应给出各种情况下测量结果的最大误天线方向图测量原理被测天线与源天线轴向源天线均匀入射场照的频率和极化状态转台在所需的需的角度范围内记录接收信选定的采样间隔采集数据实时或事后显示方向图数测量天线方向图设备配置测量天线方向图设备配置如图所图测量天线方向图设备配置测量步骤按照要求架设源天线和被测天线将被测天线对准源标定方俯仰度位被测天线绕天线的方连续或步进地旋转其指向角记下表示为角度函数的接收功率电结果表示无论是同极化方向图还是交叉极化方向应按同极化方向图的峰值整的方向图数据还须注明下列各项测量频率天线极化测量的当结果不用图形表示按下列给出典型数据如半功率波瓣宽第一旁瓣电平广角旁瓣包络不符合天线极化线极化天线的交叉极化鉴别率测量被测天线安装在测试场上用位于远区的线极化源天线照天线应为标称同置于最大增益位置记录接收功率然后将源天线围绕它的波束轴旋转到最小功率传输的位化零接收交叉极化鉴别率由出圆极化天线轴比被测天线安装在测位于远区的标准线极化源天线照天线按精确地设置在最大增益的位置天线围绕它的波束轴至少转动测接收最大功率小功率轴比表示见。
天线近场测量
天线近场测量--(**，北京100191)摘要本文介绍了天线测量的发展历程，对近场扫描系统的组成、三种测量方案以及各方案的实施做了系统的叙述。
最后，集中分析了这三种近场扫描测量方法的适用情况，以根据实际适当选择。
关键词天线测量，平面近场测量，圆柱面近场测量，球面近场测量Near-Field Antenna Measurements**(**, Beijing 100191)Abstract:This paper introduced the development of antenna measuring technologies, the consistent of near field measuring system and practices of three measuring were discussed as well. At last, the best situated method of some type of antenna were analyzed in detail to choose them conveniently.Keywords: Antenna measurements; PNF;CNF;SNF1 引言天线特性参数的测量有多种方法，目前，主要的方法包括三大类：天线的远场测量、天线的紧缩场测量、天线的近场测量。
其中，因天线特性主要是定义在天线的远场区故远场测量更为直接准确，而紧缩场测量天线主要是拉近远场所需远场条件：22d Dλ≥，其通常采用一个抛物面金属反射板，将馈源发送的球面波经反射面反射形成平面波，在一定远距离处形成一个良好的静区。
将天线安置在静区内，测量天线的远场特性，其类似于远场测量，只是缩短测量距离，便于在理想远场环境（暗室）下进行测量。
比较而言，天线近场测量技术应用更为广泛，其对设备要求低，不需要造价昂贵的暗室环境，也不需要远场测量下，对射频系统的较高的要求。
天线测试手册
s a1
b 11 1
s21 s12
s b2
a 22 2
同VSWR Port1
Port 2
隔离度典型值 > 30dB
四、电路参数测试
网络分析仪操作指南
测试前仪器检查
仪器传输特性。将网络分析仪的二端口用一根低损耗的电缆连 接，网络分析仪设置为S21参数（或S12参数）测量，频率10MHz ~ 3000Hz，scale 设为 0.1dB/格，源电平输出0 dBm，测试其在 全频段范围内传输损耗值，若损耗值≤±0.5dB,则仪器传输特性 正常；
≤0.03
四、电路参数测试
VSWR测试
仪表：矢量网络分析仪及 校准配件 测试框图
网络分析仪
无回波暗室
四、电路参数测试
VSWR测试
测试重点关注： 校准器件要完好； 校准方法要正确； 测量频率要核准； 环境鉴别要到位。
网络分析仪操作指南.doc
驻波比典型值 < 1.35
四、电路参数测试
ISO 测试
场地：大型微波暗室（消除电磁环境和多径反射环境影响)； 仪表：大功率信号源，高灵敏度接收机（实际接收动态范围大于 50dB），三维自动转台，智能化测试软件； 主要参数：
测试频率范围：640 MHz～6 GHz； 转台定位精度：0.1°； 测试天线口径：≤ 3 m × 3 m； 测试天线重量：≤ 100 Kg；
三、辐射参数测试
京信测试系统
测试步骤
三、辐射参数测试
京信测试系统 注意事项
极化匹配/正交； 转台旋转轴与待测切面正交。 被测天线相位中心应与测试转台天线安装架中心重 合，最大垂直位置误差不得超过30cm；天线垂直中 心线应与测试转台天线安装架中心线重合，最大度误 差不超过0.2°。
天线近场测量方法
天线近场测量方法
天线参数的测量有助于我们了解天线性能，并对其加以更合理的应用。
一、近场测量的基本方法
目前在天线近场测量领域，常用的天线测量方法有平面扫描、柱面扫描和球面扫描，这些方法分别需要在平面、柱面、球面上采集数据。
二、近场测量方法的特点
平面近场扫描需要较小的暗室环境、较简单的调整技术和数学分析。
这项技术适用于高定向性天线测量，如蝶形或者相控阵等，几乎所有接收或发射的能量都穿过平面扫描区域。
但平面近场只覆盖待测天线方向图的有限区域，因此很难测定天线的方向性。
柱面近场扫描适用于扇形波束天线测量，其能量较为集中于一轴，而在另一正交轴上较为分散，如手机基站天线，其辐射方向图大部分局限于俯仰向的小范围内。
球面近场扫描能用于任何天线的测量，尤其适用于那些不适合平面和柱面测量的全向或近似全向天线。
该方法不存在测量面的截断，因此可用于精确测定任意类型的天线的远副瓣。
（资料来源于IEEE天线近场测量标准）。
天线远场测量方法
优缺点： 辅助源天线架设较低，待测接收天线及其位置 控制装置均放在绝缘高塔上的某一个高度上，派 天线向上仰一定角度，使其最大辐射方向对准待 测天线，而其第一个零值点指向地面的反射点。 这种方法的优点是比高架法所需测试场地面积 小些，而且根据待测天线和源天线辐射特性，可 以改变待测天线在塔上放置的高度及源天线与待 测天线之间的距离。但缺点是需要建设一个高的 绝缘塔。
斜天线测试场就是收发天线架设高度不等的 一种测试场。通常把待测天线架设在比较高的塔 上，且作接收使用，把辅助发射天线靠近地面架 设，由于发射天线相对待测天线有一定仰角，适 当调整它的高度，使自由空间方向图的最大辐射 方向对准待测天线口面中心，零辐射方向对准地 面，就能有效抑制地面反射。
测量系统搭建图：
主讲：吕长喆 PPT制作：陈天业 樊高强 资料收集：欧阳鹏桦 王锡禄 刘宇钦
天线远场参数的测量可以在室ห้องสมุดไป่ตู้进行，也可以在 室内。 室外测试场为避免地面反射波的影响，把收发天 线架设在水泥塔或相邻高大建筑物的顶上，主要分 为：零点偏离地面的高架测试场、零点指向地面的 高架测试场和斜天线测试场。 室内测试场在无反射室内工作。无反射室又称为 微波暗室或吸波暗室，它是以吸波材料作衬里的房 间，能吸收入射到六个壁上的大部分电磁能量，较 好地模拟自由空间测试条件。室内测试场又分为： 室内远场和紧缩场。
天线第十四讲-天线测量
在远场区，方向图与距离无关：
South China University of Technology
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
South China University of Technology
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
方向图的近场扫描测量：
近场测量原理：
依据等效原理，天线的辐射场可以由包围天线的闭合面上
South China University of Technology
South China University of Technology
反射率电平：各种反射场与直射场的比值，一般要求 小于-40dB，对于低副瓣天线测量要求-60~-70dB
交叉极化：电磁波传输过程中与原极化分量正交的分 量电平，一般小于-25dB
多路损耗均匀性：不同路径和极化的电磁波传输的损 耗 静区场强均匀性：纵向2dB，横向正负0.25dB
G2 4p R
G1
Pr APt
R
G2
G1 AG2
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
14.6 交叉极化和轴比测量
交叉极化测量：分别同极化天线和正交极化天线