天线驻波比的测量方法

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高原卫星通信地球站驻波比测量方法

高原卫星通信地球站驻波比测量方法

高原卫星通信地球站驻波比测量方法随着卫星通信技术的不断发展和普及,地球站的建设和维护也变得越来越重要。

其中,驻波比测量作为地球站维护的重要组成部分,对于保障卫星通信质量和可靠性具有不可替代的作用。

本文将介绍高原卫星通信地球站驻波比测量方法。

一、驻波比的概念驻波比是指在传输线上,由于信号的反射和传输导致的电压幅度的最大值和最小值之比。

在卫星通信中,驻波比主要用于描述天线系统的匹配性能,即天线系统的输入阻抗与传输线的特性阻抗是否匹配。

如果天线系统和传输线的特性阻抗不匹配,将导致信号反射和损耗,从而影响通信质量和可靠性。

二、高原卫星通信地球站驻波比测量方法高原卫星通信地球站的驻波比测量方法与一般地区的测量方法有所不同。

由于高原地区的气压和温度较低,空气密度较小,导致信号传输时的损耗增大,因此需要采取一些特殊的措施来进行驻波比测量。

1. 测量仪器的选择高原卫星通信地球站的驻波比测量需要选择一些特殊的仪器,如高精度的驻波比仪、频谱分析仪、功率计等。

由于高原地区的气压和温度变化较大,仪器的精度和稳定性要求较高,同时还要考虑仪器的耐高海拔和低温性能。

2. 测量环境的准备高原卫星通信地球站的驻波比测量需要在特殊的环境下进行,如在低温、低气压、高海拔等环境下。

为了确保测量的准确性和可靠性,需要提前进行环境的准备工作,如保持测量室的稳定温度和湿度、保证电源稳定等。

3. 测量步骤高原卫星通信地球站的驻波比测量需要按照一定的步骤进行,包括以下几个方面:(1)设置测试频率和功率。

根据实际情况设置测试频率和功率,同时要注意选择合适的测试范围和精度。

(2)连接仪器和测试设备。

将驻波比仪、频谱分析仪和功率计等仪器连接到测试设备上,保证仪器和测试设备之间的信号传输质量。

(3)进行校准和预热。

在进行实际测量前,需要对仪器进行校准和预热,确保仪器的准确性和稳定性。

(4)进行测量和记录。

按照预设的测试频率和功率进行测量,并记录测量结果。

《驻波比测试仪说明》课件

《驻波比测试仪说明》课件

驻波比测试仪说明目录•驻波比测试仪简介•驻波比测试仪的操作使用•驻波比测试仪的应用场景•驻波比测试仪的维护与保养•驻波比测试仪的发展趋势与未来展望01驻波比测试仪简介驻波比测试仪是一种用于测量传输线驻波比的电子测量仪器。

定义主要用于测量和监控微波传输线、天线馈线等系统的驻波比,以确保其性能正常。

用途定义与用途驻波比测试仪通过测量传输线上的电压幅度和相位,计算出传输线上的驻波比。

工作原理信号源检测器测试仪内部产生一个测试信号,该信号通过待测传输线后,被反射回来形成驻波。

测试仪内部的检测器测量反射波的电压幅度和相位,计算出驻波比。

030201工作原理特点与优势特点具有高精度、高稳定性、易于操作等特点。

优势能够快速准确地测量传输线的驻波比,帮助用户及时发现和解决传输线的问题,提高通信系统的性能和稳定性。

02驻波比测试仪的操作使用开机首先打开驻波比测试仪的电源开关,等待仪器自检并进入正常工作状态。

连接天线将测试天线连接到驻波比测试仪的相应接口,确保连接稳定可靠。

选择测试模式根据需要选择合适的测试模式,如单端口测试或双端口测试。

开始测试按下开始按钮,驻波比测试仪将自动进行信号的发送和接收,并实时显示测试结果。

记录结果测试完成后,驻波比测试仪会显示出驻波比值,用户可以记录或打印测试结果。

关机完成测试后,关闭驻波比测试仪的电源开关,并断开与天线的连接。

操作步骤确保测试天线与驻波比测试仪的接口匹配,避免因不匹配导致测试结果不准确或仪器损坏。

天线匹配在进行驻波比测试时,应远离可能产生干扰的设备或物体,如其他无线通信设备、金属物体等。

远离干扰源为确保测试结果的准确性,建议定期对驻波比测试仪进行校准。

定期校准在测试过程中,应保持测试环境的稳定,避免温度、湿度的急剧变化对测试结果产生影响。

环境条件注意事项常见问题及解决方案无法开机或开机自检失败检查电源线是否连接良好,仪器是否有故障,如有需要请联系专业维修人员。

测试结果不稳定或误差较大检查天线是否连接稳定,远离可能的干扰源,重新进行测试。

驻波比测试仪的使用方法

驻波比测试仪的使用方法

MF003503 射频仪器使用无线产品课程开发室-Site MasterISSUE1.0学习目标z 掌握使用Site Master 测量驻波比的方法z 掌握使用Site Master 进行故障定位的方法学习完本课程您应该能够课程内容第一章概述第二章测量驻波比的方法第三章天馈故障定位第四章使用注意事项和常见问题z基本功能ÎSWR/RL驻波比/回波损耗测量ÎCL线缆插入损耗测量ÎDTF故障定位z频率范围ÎS330A型7003300MHzÎS331A型253300MHzz测试范围ÎSWR 1.00 65.00ÎRL 0.00 54.00 dBÎCL 0.00 20.00 dBÎ最大输入功率22dBm约156mWÎN型开短路器一个N型50欧姆负载一个有些新申购设备配置了一个三通头分别用做开路器短路器负载ÎN-N电缆N-DIN电缆各一根为了测试方便最好再自行配备一些转接头Î12.5 15VDC 充电器一个z常用按键说明ÎON/OFF开关ÎSTART CAL开始校准ÎENTER 执行键ÎRUN/HOLD 扫描起止键ÎESCAPE/CLEAR退出目前状态清除显示ÎUP/DOWN 选择菜单增加或减少参数值调整显示对比度ÎAUTOSCALE 最佳显示调整课程内容第一章概述第二章测量驻波比的方法第三章天馈故障定位第四章使用注意事项和常见问题z 第一步选择测量指标设置初始参数Î选择测试项目¾选择主菜单中“OPT”选项¾按“B1”和UP/DOWN 键选择选择要测试的项目SWR 按ENTER 键确认¾按ESCAPE 键返回主菜单Î选择选择测量的频率范围测量的频率范围¾选择主菜单中FREQ 出现下级菜单¾按F1用数字键输入扫描起始频率按ENTER 键确认¾按F2用数字键输入扫描截止频率按ENTER 键确认¾按ESCAPE 键回主菜单Î选择计量单位若使用缺省值可以跳过该步骤¾选择主菜单中“OPT”选项按“MORE”¾按“B5”选择计量单位一般选缺省的METRIC 按ENTER 键确认¾按ESCAPE 键返回主菜单z第二步校准做任何测量前必须先做这一步Î步骤1按START CAL键激活校准菜单¾屏幕会提示PERFORM CALIBRATIONCANCELCAL A909-915 MHzCAL B: 935-960 MHzÎ步骤2用上/下键和ENTER键选择A或B¾选A或B都可以不必管CAL A 或CAL B 后面的频率数校准后其频率自然会等于设定的频率范围¾屏幕会提示Connect OPEN, PRESS ENTERÎ步骤3将开路器接到TEST PORT按ENTER¾屏幕会提示Connect SHORT, PRESS ENTERÎ步骤4将短路器接到TEST PORT按ENTER¾屏幕会提示Connect LOAD, PRESS ENTERÎ步骤5将负载接到TEST PORT按ENTERÎ稍等一下系统将会根据测量结果开始计算自动校准z第三步测量驻波比Î步骤1通过测试电缆连接要测试的设备¾一般是从机顶跳线口测试也可以从连接CDU的超柔电缆口测试Î步骤2缺省情况下系统将自动开始测试如果系统没有自动测试请按RUN/HOLD键开始测试每按一次仪器会对所选频段测试一次Î步骤3调整测试结果的显示比例¾可以通过按AUTO SCALE 键自动调整显示比例¾也可以通过选择主菜单下SCALE手动输入TOP BOTTOM和LIMIT值改变显示比例Î步骤4读取测量的最大驻波比SWR数据¾按FREQ菜单下的MKRS键MAKERS标记打开一个MKRS¾选择EDIT 用上/下键改变该MKRS对应频率值读取需要测量的范围内最大的SWR值¾读取最大的SWR值还有另一种方法按FREQ菜单下的MORE键选择PEAK该MKRS将自动跳转到最大的SWR值所在频率Î注如果测量的频率范围大于需要测量的频率范围如需要测量的是935M960M实际测量的是900M1000M只有取所需测量频率范围内的SWR最大值才有意义为了方便应用可以先设置2个MKRS标记出需要测量的频段高端频率和低端频率然后再设置第3个MKRS读取所需频段内的最大SWR做为最终测试结果课程内容第一章概述第二章测量驻波比的方法第三章天馈故障定位第四章使用注意事项和常见问题z当驻波比大于设定指标一般是1.5时需要使用DTF功能具体定位问题点z第一步设置初始参数最大距离中心频率电缆型号Î选择主菜单中“DIST”选项按“DTF AID”Î输入D2的值即最大距离一般取到天线的距离按ENTER键确认Î输入“Center Freq”的值一般取测量频段的中间值按ENTER键确认Î按DOWN键选择电缆型号系统会自动显示该电缆的其他参数一般常用的电缆有3种FSJ450B即通常所用的1/2英寸跳线LDF550A即通常所用的7/8英寸馈线LDF650A即通常所用的5/4英寸馈线电缆型号的选择以整个天馈系统使用的主要电缆为准一般以馈线为主以1/2英寸跳线为主目前只有两种情况小基站与天线距离小于10m时直接用1/2英寸跳线GPS天线直接用1/2英寸跳线连接到设备z第二步校准步骤同前所述z第三步开始DTF测试Î步骤1缺省情况下系统将自动开始测试如果系统没有自动测试请在主菜单下按“DIST”键开始自动测试Î步骤2按“MKRS”打开一个MARKER读取最大值处的距离值Î步骤3根据读取的距离检查天馈系统¾可以根据读取的距离值D重新选择D1D2例如D1D1m D2D1m再次进行测试以便进一步定位问题点¾如果此处是接头可能是接头未拧紧接头制作太粗糙或进水¾如果非接头处出现了一个峰值SWR则怀疑该处线缆可能有故障如断裂课程内容第一章概述第二章测量驻波比的方法第三章天馈故障定位第四章使用注意事项和常见问题一有塔放测量时的设备连接Î有塔放时测量天馈驻波比需要在CDU加电的情况下进行因为塔放需要CDU供电12VDCÎ为了保证仪器安全测试时必须增加隔直模块如图所示分路器RXIN天线分析仪塔放接收天线天线分析仪SITE MASTER 接收天馈测试附件N阴头接BTS机柜顶端的SMA阴头接分路器的IN端N阴头接天线分析仪接收天线端子千万不能把接Site Master和接天线的接头搞反了那样必定烧毁Site Master二频率选择Î测量的频率范围不宜过大否则测量结果可能不准Î如果是ETS450D基站一定要选择S331A型测量范围253300MHz而不能选择S330A型测量范围7003300MHz三如果天馈线较长对驻波比的指标要求应严格一些ÎSite Master测量驻波比是一种“小信号测量”向天馈系统发射一个小功率的信号测量信号回波根据发射功率和测量所得的回波功率计算各种指标Î如果天馈线较长Site Master发射的信号在天馈系统里衰减会很大回波就会减小从而造成计算所得的驻波比较小但并不能真正反映天馈系统的驻波比当真正的基站工作时其发射功率40W远远大于SiteMaster如果天馈系统驻波比较大就会产生驻波告警甚至损坏设备Î为了弥补Site Master的这个缺陷在天馈线较长时需要对驻波比指标要求严格一些如不得大于1.4z使用时的常见问题Î问题1既然在进行DTF操作时也会显示天馈系统在不同距离处的驻波比SWR那我们可否直接用DTF功能测试SWR岂不是一举两得¾不可以DTF测试时显示的驻波比并不是真正的驻波比它的峰值只代表峰值处可能有问题严格地说这应该是Site Master软件显示上的一个BUG Î问题2有时会出现屏幕完全没有显示的现象¾根据经验一般不是仪器出现故障而是操作者将对比度设置为“0”导致所有图象无法显示¾解决方法关机再开机先不要按任何其他键一直按住“上”键增加对比度即可Î问题3有时按START CAL键没反映无法进行校准操作¾解决方法按几下ESCAPE键然后再按START CAL键z使用时的常见问题Î问题4如何设置让系统连续进行SWR测试¾选择主菜单中“OPT”选项¾按“B4”选择“SINGLE SWP ON”开启连续测试还是“SINGLE SWP OFF”关闭连续测试按ENTER键确认¾按ESCAPE键返回主菜单Î问题5进行DTF测试时输入最大距离和中心频率校准以后发现测试的频率范围变了是否有问题¾没问题仪器就是这样设计的¾有一点需要注意进行DTF测试后一般会发现频率范围大大增加此时如果需要再进行SWR测试不能仅仅改变频率范围如从100M1000M改到890M960M然后读取测量值因为此时的结果是不准确的正确的方法是重新设定频率范围重新进行校准然后再测量。

驻波比 值

驻波比 值

驻波比值驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是用来描述电传输线上电压或电流分布不均匀程度的一个参数。

在电信领域中,驻波比是一个非常重要的参量,其主要用于表示信号的传输质量以及电路的匹配程度。

驻波比是通过比较电传输线上的峰值电压和谷值电压来计算得出的。

在一个完全匹配的电传输线上,电压的分布是均匀的,同时峰值电压和谷值电压相等,驻波比也等于1。

而当电压分布不均匀,即出现反射现象时,驻波比将大于1。

而当电传输线出现短路或开路时,驻波比将为无穷大,意味着信号完全反射。

驻波比的计算公式为SWR=Vmax/Vmin,其中Vmax为电传输线上的峰值电压,Vmin为电传输线上的谷值电压。

通过测量和计算驻波比,我们可以了解到信号的反射程度以及电传输线的质量,从而判断信号的传输效果。

驻波比对于无线电通信非常重要。

在无线电天线的设计和安装过程中,我们常常需要通过调整天线的长度、位置和朝向等参数来使得驻波比尽量接近1,以提高信号的传输效果。

一个合适的驻波比可以最大限度地将能量传输到天线中,并且减少信号的反射。

反之,如果驻波比过高,将导致信号反射和衰减,降低信号质量,甚至可能引发天线过热等问题。

驻波比不仅在无线电通信中起着重要作用,在其他电子设备中也有广泛的应用。

比如,在射频电路设计中,利用驻波比可以判断信号传输线的匹配情况,从而优化电路的性能。

在电视、雷达、卫星通信等领域,驻波比也被广泛用于评估信号的传输质量。

驻波比的测量方法有许多种。

最常见的方法是使用驻波比表或网络分析仪来直接测量驻波比。

驻波比表是一种特殊的仪器,可以直接测量驻波比,并且通常带有峰值功率的指示。

而网络分析仪则是一种功能更强大的测试仪器,可以测量和分析电传输线的多种参数,如驻波比、反射系数、传输系数等。

总之,驻波比是描述电传输线上电压或电流分布不均匀程度的重要参量。

通过测量和计算驻波比,我们可以了解到信号的反射程度以及电传输线的质量,从而判断信号的传输效果。

天线测试方法

天线测试方法

天线测试方法天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分,它的性能直接影响着通信质量和覆盖范围。

因此,对天线进行有效的测试是非常重要的。

本文将介绍一些常用的天线测试方法,希望能对大家有所帮助。

首先,我们来谈谈天线的VSWR测试。

VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)即驻波比,是衡量天线匹配度的重要参数。

VSWR测试可以通过天线分析仪来实现,通过测量输入输出端口的反射系数,从而得到VSWR值。

通常情况下,VSWR值越小,说明天线的匹配度越好,性能也越稳定。

其次,天线增益测试也是非常重要的。

天线的增益直接影响信号的传输距离和覆盖范围。

增益测试可以通过天线测试仪器来实现,一般通过将天线放置在标准测试环境中,然后测量天线的辐射功率和参考天线的辐射功率,从而计算出天线的增益值。

另外,天线的方向图测试也是必不可少的。

方向图测试可以帮助我们了解天线辐射功率随方向的变化情况,这对于确定天线的辐射范围和覆盖方向非常重要。

通常情况下,方向图测试需要使用天线测试仪器,并在不同方向进行测量,最终得到天线的辐射功率分布图。

此外,天线的极化测试也是天线测试的重要内容之一。

天线的极化状态直接影响着信号的传输效果,因此需要对天线的极化特性进行测试。

极化测试可以通过天线测试仪器来实现,一般通过测量天线在不同极化状态下的辐射功率,从而得到天线的极化特性。

最后,我们还需要对天线的耐压和耐候性进行测试。

耐压测试主要是测试天线在额定工作电压下的性能,以及在异常情况下的耐压能力。

而耐候性测试则是测试天线在不同环境条件下的性能表现,例如高温、低温、潮湿等环境下的性能稳定性。

综上所述,天线测试是确保无线通信系统正常运行的重要环节,通过对天线的VSWR、增益、方向图、极化、耐压和耐候性等方面进行全面测试,可以有效地保证天线的性能稳定性和可靠性。

希望本文介绍的天线测试方法对大家有所帮助,也希望大家在实际工作中能够重视天线测试工作,确保通信系统的稳定运行。

中波天馈系统驻波比测量及计算

中波天馈系统驻波比测量及计算

合肥市
20 0 ) 300
摘 要 :中波天馈 系统驻波比是衡量 中波 系统指标 的重要参数之一 ,它直接影响 着系统的稳 定 性 和传 榆发 射效 率 ,在 天 调 系统调 配 中需准确 测 量和计 算 。 关键词 :中波天馈 系统
中 图分 类 号 :T 94 1 N3.
驻波比 匹配 带宽
《 西部广播 电视 》加0 年第 l 期 6 l
维普资讯
文章编号 :10 —5 2 (0 6 1 0 7—0 0 6 6 8 2 0 )1 —0 4 2
《 西部广播电视》20 06年第 l 期 l
中 波 台 多 功 能 广 播 节 目监 听 机
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1 引 言
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套 节 目的开播 、停播 时 间 ,在 各套 节 目播 出时段进
行 实 时监 听 、监 测 ,发现 问题 能及 时报 警 。 ( )根 2
广 播 发射是 广播 传输 的最 后一 个 环节 ,广播 节 目的监 听又是 中波 台 的一项 重要 工作 ,播 出节 目的 正 常与 否直接 关 系到一 个 台站 的安全 播 出 。在发射 机房 中 ,值 班员 要不 问断 的监 听广 播节 目 ,长时 间 的值班 过程 容易 使值 班员 产生 疲劳 ,有 时可 能难 于 发现播 出 中一些 可 预 防性 故 障 ,造 成事 故 ,影 响安 全播 出。为 了解决 这些 问题 ,我们 根 据多 年 的工作

微波天线测试方法

微波天线测试方法导语:微波天线是无线通信系统中的重要组成部分,它的性能直接影响到无线信号的传输质量。

因此,对微波天线进行准确的测试和评估是非常重要的。

本文将介绍几种常用的微波天线测试方法,以帮助读者了解微波天线测试的基本原理和步骤。

一、频率响应测试频率响应测试是微波天线测试的基础,通过测试微波天线在不同频段下的增益、方向性和波束宽度等参数,可以评估天线的性能。

常用的频率响应测试方法有:扫频测试法、窄带测试法和宽带测试法。

1. 扫频测试法:通过在一定频率范围内改变输入信号的频率,然后测量天线输出的功率来确定天线在不同频率下的增益和方向性。

这种方法适用于天线的频率响应较为平坦的情况。

2. 窄带测试法:通过在单一频率上进行测试,测量天线的增益和方向性。

这种方法适用于天线频率响应存在明显波动的情况。

3. 宽带测试法:通过在一定频率范围内进行测试,测量天线在不同频率下的增益和方向性。

这种方法适用于天线频率响应变化范围较大的情况。

二、辐射特性测试辐射特性测试是评估微波天线效果的重要方法,通过测试天线在不同方向上的辐射功率和辐射图案,可以评估天线的辐射特性。

常用的辐射特性测试方法有:场点测试法、转动法和自动扫描法。

1. 场点测试法:在一定的距离上设置多个场点,测量每个场点上天线的辐射功率,并绘制成辐射图案。

这种方法适用于天线辐射图案变化较大的情况。

2. 转动法:通过固定测试点,旋转天线来测量不同方向上的辐射功率,并绘制成辐射图案。

这种方法适用于天线辐射图案变化较小的情况。

3. 自动扫描法:通过使用自动扫描仪器,对天线进行全方位扫描,测量不同方向上的辐射功率,并绘制成辐射图案。

这种方法适用于对天线辐射图案进行全面评估的情况。

三、天线效率测试天线效率是评估天线性能的重要指标之一,它反映了天线将输入功率转换为辐射功率的能力。

常用的天线效率测试方法有:功率比较法和功率回收法。

1. 功率比较法:通过将待测试天线与参考天线进行功率比较,来测量待测试天线的效率。

如何理解天线驻波比

如何理解天线驻波比天线驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是用来衡量天线传输效率的一个重要指标。

理解天线驻波比的概念对于天线工程师和无线通信领域的从业人员来说至关重要。

天线驻波比反映了天线传输线上电磁波的反射情况。

当电磁波从发射端传输到天线的负载处时,如果负载与电源之间的阻抗不匹配,就会导致部分能量的反射。

这些反射波与正向传输的波叠加,形成了一个电磁波的驻波。

驻波比即反射波与正向波振幅的比值。

驻波比的计算公式为SWR=(1+Γ)/(1-Γ),其中Γ为反射系数,即反射波振幅与正向波振幅的比值。

反射系数的数值范围在0到1之间,如果完全匹配,反射系数Γ为0;如果完全反射,反射系数Γ为1天线驻波比越低,说明天线的传输效率越高,反射越小。

实际应用中,通常将驻波比小于2:1的天线视为良好匹配的天线,因为这样的天线反射较小,传输效率较高。

而对于驻波比大于2:1的天线,传输效率会大幅降低,因为有较大比例的电磁能量被反射回天线传输线。

理解天线驻波比对于优化天线性能和提高无线通信质量具有重要意义。

以下是几个关于天线驻波比的重要方面:1. 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,简称VSWR)是SWR的一种常见形式,其计算方式是电压最大值除以电压最小值。

VSWR是最直接的衡量天线性能的指标,较大的VSWR会导致信号衰减、通信质量下降和天线功率损耗增加。

2.驻波测量仪是一种常用的测试工具,用于测量天线驻波比。

这种仪器通过在天线传输线上测量电压的最大值和最小值,来计算驻波比。

3.驻波比通常会随着频率的变化而变化。

对于天线来说,驻波比是频率响应的一部分,不同频率下的驻波比会有所不同。

因此,在设计天线时需要考虑频率范围内的驻波比,以确保在整个传输频率范围内的传输效率。

4.驻波比的影响不仅限于天线传输线上的反射损耗,还会影响整个无线系统的性能。

驻波比较大会导致信号反射和干扰,降低系统的信噪比和灵敏度。

驻波比测量方法

SX-200/SX-400驻波比功率计使用方法作者:佚名文章来源:网络点击数:4018 更新时间:2006-4-14(或50Ω 阻性的标准负债)与该端口相连。

⑩表头照明直流电源输入端口)表头照明直流电源输入端口,直流电源电压范围为11~15V,红线接电源“ +” ,黑线接电源“ -” ,主要是用于夜间的野外场合。

测试方法2.1 连接方法(参见图2)①将电台的“ ANT” 端口与本仪表的“ TX” 端口相连,本仪表的“ ANT” 端口与电台实际使用天馈线的馈线端口(50Ω )相连,一定要做到连接可靠、紧固。

②表头需照明时,在仪表背面端口接入规定电压范围的直流电源。

2.2 电台发射功率的测量①FUNCTION开关置于“ POWER” 位置。

②POWER开关置于“ FWD” 位置。

③RANGE开关置于所测电台发射功率相适应的量程上④被测电台置于发信状态,表头指针指示即为电台发射功率,从相应刻度上读出发射功率值。

⑤作为单边带峰值包络功率(PEP MONI)监视器时,应将A VG/PEP MONI开关按下,呈“ ━” 状态,此时对着麦克风发声或输入调制信号,表头将动态地指示单边带峰值包络功率。

2.3 天馈线反射波功率的测量①FUNCTION开关置于“ POWER” 位置。

②POWER开关置于“ REF” 位置。

③RANGE开关开始应置于“ 20W” 量程上。

④被测电台置于发信状态,表头指针指示即为电台反射波功率,若反射波功率小于5W,将RANGE开关置于“ 5W” 量程上,从刻度上读出反射波功率值。

2.4 驻波比的测量①FUNCTION开关置于“ CAL”位置。

②将CAL旋钮逆时针旋到底,置于“ MIN” 位置。

③被测电台置于发信状态,顺时针旋转CAL旋钮,使指针指示到表头第一道刻度线右侧“ ” 处。

④FUNCTION开关置于“ SWR” 位置,表头指针指示即为驻波比值,当电台输出功率大于5W时,应从第一道刻度上读取驻波比值,当电台输出功率小于5W时,应从第二道刻度上读取驻波比值。

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍天线测试是指对无线通信设备或系统中的天线进行性能测试和验证的一系列技术手段和方法。

天线的测试旨在评估其工作频段、增益、辐射图案、回波损耗、驻波比以及其他性能参数,确保其符合设计要求并满足通信系统的性能需求。

本文将介绍天线测试的方法。

一、测试设备的选择和准备在进行天线测试之前,需要准备一些测试设备。

主要有天线测试仪、信号源、功率计、频谱分析仪等。

这些设备的选择应根据实际测试需求来确定,并确保其性能和精度符合测试要求。

二、天线增益测试天线增益是反映天线辐射能力的重要指标,对于天线的调试和优化非常关键。

天线增益测试的方法主要有场强法、功率比法和功率流量法。

场强法是通过测量接收信号的场强和发送信号的功率来计算天线增益;功率比法是通过测量发射信号和接收信号之间的功率差异来计算天线增益;功率流量法是通过测量发射信号在一定距离内的功率衰减来计算天线增益。

不同的测试方法适用于不同的测试场景,需要根据具体的测试需求来选择。

三、天线辐射图案测试天线辐射图案描述了天线在空间中的辐射特性,是评估其指向性和可用方向性的重要指标。

天线辐射图案测试的方法主要有自由空间测试法、全视场测试法和屏蔽室测试法。

自由空间测试法是将天线放置于开放空地上,通过测量发射信号的功率和方向来绘制天线辐射图案;全视场测试法是将天线置于旋转平台上,通过旋转平台的控制来改变天线的方向,从而测量不同方向的辐射特性;屏蔽室测试法是将天线置于屏蔽室内,通过测量不同方向上的电场强度来计算辐射特性。

不同的测试方法适用于不同的测试场景,需要根据具体的测试需求来选择。

四、天线回波损耗测试天线回波损耗是指天线发送信号时,部分信号由于反射和散射在天线端口反射回来的损耗。

回波损耗测试主要通过测量功率差异或反射系数来评估。

测试方法有反射系数法、两端法和西口法等。

反射系数法是通过测量天线端口上的发射信号和反射信号的功率差异来计算回波损耗;两端法是通过在天线之间设置一个匹配器,测量匹配器端口上的发射功率和反射功率来计算回波损耗;西口法是通过在天线输出端口设置一个西口来测量反射信号的功率来计算回波损耗。

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图1、通过式功率测量法Thruline@功率计的代表产品是BIRD公司的43型功率计(见图2),它自发明以来已经有超过25万台在全世界范围得到应用。

43采用了无源线性二极管检波技术,可以测量单载频的FM,PM和CW信号的功率,或者与校准信号的峰均功率比完全一致的信号。

图2、连续波(CW)功率计的代表产品——BIRD 43二、模拟调制和数字调制的射频信号不同的射频调制信号的功率测量方法是不同的,让我们首先来比较一下不同的调制信号各有什么特点。

2.1 连续波( CW )和模拟调制信号图3所示为连续波(CW)信号的波形,其特点是峰值包络是恒定的,FM和PM信号也同样。

图3、连续波(CW)信号的波形PM和PM调制常见于双向无线电对讲机、寻呼发射机和调频广播等,可采用传统的连续波(CW)功率计(如BIRD43)进行功率测量,通常用平均功率来表征其输出功率。

图4所示为调幅(AM)信号的波形,如电视图象调制。

由于其峰/均功率比是恒定值,所以这类信号也可以用连续波功率计进行测量。

如电视图象功率的测量,是在75%的调幅度下测出其平均功率,再乘上1.68,所得结果即是峰值功率(又称同步顶功率)。

图4、调制度为75%的调幅(AM)信号的波形2.2 数字调制经过近二十年的通信发展,已经确定了采用数字调制标准。

数字信号的特点是:其信号波形的对称性、频率、幅度和峰值/平均值功率比都会随机发生变化。

这样的波形与常规调制的信号相比更像是噪声(图5),并可破坏连续波型功率计得以准确校正和使用的条件。

另外,数字调制波形的大动态范围可以使连续波功率计的二极管检波电路超出平方率(线性)工作范围。

用43这样的(动态范围为7dB)功率计测试数字调制信号的功率将会产生较大的测试误差。

图5、数字调制信号2.3 数字调制的射频功率的定义图6所示为数字调制射频信号的时域波形。

定义如下:图6、数字调制射频信号的时域波形平均功率( AVG )——载频功率的平均值(热等效功率,相当于电压测量中的真有效值)。

平均突发功率( BRST AV )——周期性载频突发功率的平均值,与突发脉冲信号的宽度t及重复率1/T有关:平均突发功率 = 平均功率×T/t峰值因子或峰 / 均功率比( CF )——峰值包络功率和平均功率之比:CF = PEP/AVG峰值包络功率( PEP )——载频功率的峰值。

互补积累分布函数( CCDF )——正向功率超过给定的门限值的概率。

三、通过式功率计的应用 3.1射频功率的测量与终端式(热偶式)功率计不同的是,通过式功率计真实的反映了一个发射系统中各个截面的正向功率和反射功率。

终端式功率计的输入阻抗是标准的50Ω。

在功率测量中,终端式功率计替代了发射机的负载,也就是说,终端式功率计将发射机的负载理想化了。

所以说,终端式功率计所测得的结果是发射机在理想负载时的输出功率;如果发射天馈系统的匹配情况良好,则这个结果可以真实反映发射系统的输出情况;如果发射天馈系统的匹配不好(如VSWR>1.5),则终端式功率计不能真实反映发射系统的情况。

而通过式功率计则不同,它实际上是在传输线一侧放置了一个耦合探头,与发射机的工作波长相比,功率计传感器的电长度几乎可以忽略不计。

所以只要将通过式功率计置于发射系统的某个截面,那么得出的结果是这个截面的正向和反射功率(VSWR)。

图7、典型的发射系统对于无线电运营商和制造商,通过式功率测量法是很有意义的。

在一个典型的发射系统中(见图7),将通过式功率计置于不同的截面将会得到不同的测试结果:位置④——发射机的输出端,可以测量发射机的输出功率是否在设计的范围内,反射功率是否超过设定的保护门限;这是无线电设备研发和维护工程师所关心的。

同时,这也是无线电监测站所关心的功率指标。

位置③——天线的输入端,可以确定发射机真正辐射到空间的信号究竟有多大;这是网络规划和优化工程师所关心的。

位置②——可以检查发射系统在某个位置的匹配情况,这是设备维护工程师所关心的。

3.2测量无源器件的插入损耗用二台通过式功率计可以十分准确的测出一个无源器件的插入损耗,其精度和网络分析仪的测试结果相当(见图8)。

这种测量方法的基本原理是替代法。

即先将二台功率计用一只精密的射频转接器(如Nf-Nf)直接连接,再用被测器件替代射频转接器,分别读出4个功率读数,从而计算出被测器件的准确插入损耗值。

详情参见《用功率计测量插入损耗》一文(TRANSCOM文件号:03TF-001-v1.0-AN)。

图8-a)校准测量图8-b)插入损耗测量图9、功率计法测量无源器件的插入损耗用这种方法可以准确的测出一个蜂窝基站从发射机输出端到天线输入端的全部插入损耗,这对于基站的维护是有益的。

虽然用网络分析仪也可以单端测量长电缆的插另一种就是用通过式功率计,从图1的Thruline?工作原理可以看出,通过式功率计可以很轻易的做到很大的功率容量,因此,要测试大功率状态下放大器的输出驻波比,相对于网络分析仪来说,通过式功率计可以轻而易举的做到这一点(图10)。

这个问题一解决,放大器的驻波保护门限的设定也迎刃而解了。

在通常,要设定放大器的输出驻波保护门限一般是在小功率下将放大器输出开路,来模拟一个反射功率。

但是采用图10的方法,只要变化负载的驻波比(采用失配负载,可选择1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0… …任意值的驻波比),就可以准确的模拟真实的大功率状态下的输出驻波比了。

图10、用通过式功率计测量大功率状态下的输出驻波比和网络分析仪法相比,用通过式功率计加(失配)负载的方法可以更加准确的测量放大器在大功率状态下的输出驻波比及保护门限。

而且还可以提高生产线的测试速度,降低测试成本。

BIRD公司新近推出了一种数字通过式功率计——5012(见图11),这是Thruline?技术发明至今的一项较大进步。

5012是一台采用Thruline?技术的通过式功率计,可以测量数字信号的平均功率、突发功率、峰值功率、峰值因子(峰/均比)和互补积累分布函数(CCDF)。

其工作频率为350-4000MHz,功率测量范围是0.15 ~ 150W(平均值)/400W(峰值)。

5012具有10MHz的视频带宽,适合现代通信的宽带测量要求,如UMTS系统。

图11、BIRD公司的新型数字功率计——5012天线驻波比的测量方法在天线系统中,天线与设备配接是否良好我们常常用一个称为驻波比的参数对其衡量,当驻波比为1的时,表示此天线系统匹配良好没有反射,如此数越大则意味着匹配状况越差,系统中存在越大的反射波。

那末如何测量天线的驻波比呢?在这里我向大家介绍一种较为简易的办法。

要测量驻波比需要一台扫频仪,接法如图2-1,先将馈线的终端(近天线系统一端)短路,此时由于扫频仪输出的信号在馈线的终端形成全反射,观察其全反射波形如图2-2曲线的最大幅度为a,然后将天线接入馈线的终端,此时扫频仪上在工作频率范围内观察到的最大幅度为b如图2-3,先求出反射系数P=b/a,然后可用式S=1+P/1-P求出驻波比,式中的S表示驻波比。

提高小驻波比扫频测量精度的方法出自:87全国微波会议论文集作者:伍捍东摘要:在许多场合,人们需要进行小驻波比的扫频测量。

一般的扫频测量装置在测量1.10~2范围的电压驻波比时,有较高的测量精度,而对于1.10以下的小驻波比的测量,则由于定向器件的有限方向性以及其它误差源的影响,使测量精度明显下降。

本文在分析了一般扫频反射测量装置测量精度的基础上,列出了反射测量的主要误差源,分别讨论了不同误差源对小驻波比测量精度的贡献,并将不同误差源有可能产生的误差极限,尽可能地用简明精确的图表显现出来,接着就如何减小测量误差,提高小驻波比测量能力和精度的方法进行了讨论。

主要介绍了提高反射校准精度的"开路/短路法";提高小反射测量精度的"误差平均法",以及测量极小驻波的"放大反射法"。

Ⅰ一般扫频反射测量系统的误差源一般的扫频反射测量装置可以被表示为如图1所示的测试系统。

对这样的扫频反射测量系统进行误差分析之后,可得到该系统的测试误差主要来源于:1.定向器件的有限方向性。

2.测试端。

3.信号源失配。

4.测试端口加接驻波比不等于1的转换接头。

5.替代标准精度不高。

6.校准器件的精度不够高和校准方法不够完善。

7.频谱不纯的信号。

8.其它误差源。

如涉及不同系统与方法的误差,音频替代系统大量程时检波器平方律误差(即检测非线性误差),噪声误差、电平漂移误差以及直接测量系统的统调误差等。

Ⅱ 各误差源对小驻波比测量精度的贡献1.定向器件方向性不足定向器件的方向性不足是一极重要的误差源,它相当于开槽测量线的剩余驻波比。

在反射系统中,采用不同方向性的定向器件测量不同的回波损耗值时,有可能带来的误差极限由图2所示。

从图2可以看出,当采用一只具有40dB方向性的定向器件测量30dB回波损耗值时,有最大可能误差为+3.302dB到-2.387dB。

也就是30dB的回波损耗值可能被测出27.623dB~33.302dB,或者1.06的驻波比有可能被测出1.087~1.04之间的任意值。

应当注意,测量一个等于定向器件方向性的回波损耗值,可能引起-6~+∞dB的误差。

这就是为什么要求定向器件的方向性一般要大于被测回波损耗值10~15dB的原因。

2.测试端口失配对测量误差的贡献测量端口的失配主要对2以上驻波比的测量产生误差,并在测量全反射时达到最大。

在小驻波比的测量中可不予考虑。

测试端口的失配对测试误差的贡献也可由2给出。

3.信号源失配对测量误差的贡献在扫频反射测量装置中,定向取样器件输入端口与测试端口之间的插入衰减与信号源的失配一起对测量误差作出贡献。

设定向器件输入端口与测试端口之间的插入衰减为Tst(dB),则当Tst值小于10dB时,信号源的失配对反射测量精度会产生较大影响。

若将信号源的失配用回波损耗值LRG来表示,则信号源失配对未知回波损耗值测量的最大可能误差可由图3给出。

4.在测试端口加接转换接头的影响在测试端口加接转换接头,在小驻波比的扫频测量中一般是不允许的。

在实际测量中,有时需要在测试端口加接转换接头以改换不同的极性或不同的连接型式。

但是在小驻波比的扫频测量中,转换接头的引入会带来较大的测量不确定性。

这一点,往往未被引起重视。

转换接头的引入,将从两个方面降低测量精度。

一是转换接头反射降低定向器件的原有高方向性。

参见图2和图4,一只驻波比为1.05的接头可使定向器件的方向性从40dB降到20dB。

二是使测试端口的匹配状态变坏。

在图4的例子中,测试端口的失配驻波从1.10上升到1.17。

假设用图4中的例子,在加和不加接头的两种情况下去测量一个26dB的待测回波损耗,测量不确定性从原来的0.51dB扩大到14.34dB。

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