天线测试大纲详解

第二部分近场工作区反射电平测试方法一、测试项目及频率

二、测试主要仪器设备

三、近场工作区反射电平测试原理及方法

3.1、近场工作区反射电平测试原理

采用自由空间电压驻波比法测量近场工作区反射电平，测量原理是基于微波暗室中存在有直射信号和反射信号，微波暗室中空间任意一点的场强是直射信号和反射信号的矢量合，在空间形成驻波，驻波数值的大小就反映了微波暗室内反射电平的大小。

图2-1 VSWR 法测量原理图

如图2-1所示，当接收天线主瓣对准发射天线时，所接收到的信号为E D 。移动接收天线，则接收天线的直射信号E D 与反射信号E R 的相对相位将会改变，此时接收天线收到的信号幅度将产生波动，如图2-2所示，这一波动反映空间固有驻波，由此即可得到反射电平。

图2-2 暗室空间驻波图

将接收天线转到比最大电平低a （dB ）的方位角θ时，则所接收的直射信号E θ=E D 10a/20。当反射信号与直射信号同相时合成场最大，这时以b 表示：

D

R

a D

D R

E E E E E E b +=+=20

10lg 20lg

20θ

式中：E R 接收天线处于方位角θ时的等效反射信号 E D 沿室轴照射的直射波场强

a 接收天线处于方位角θ时的方向图电平

当反射信号与直射信号反相时合成场最小，这时以c 表示：

D

R

a D

D R

E E E E E E c -=-=20

10lg 20lg

20θ

则反射电平：

11011010lg 20lg 2020/20

/20/+-==--）（）（）（c b c b a D R E E R 110110lg 2020/)(20/)(+-+=--c b c b a

因此测出空间驻波曲线和接收天线方向图，就可以计算出微波暗室反射电平。 3.2、测试方法

在近场工作区内针对主反射墙的吸波材料进行特定频段吸收特性的测试。

3.3、测试位置的选取

测试近场工作区反射电平时，发射天线先置于暗室中心轴线上，接收天线置于正对被测墙壁的一个合理位置，并沿两天线轴线移动一段距离进行反射电平的测试。测试位置如图2-3、图2-4所示。

图2-3 近场静区测试位置示意图(俯视图)

图2-4 近场静区测试位置示意图(侧视图)

3.4、测试设备连接示意图

图2-5 测试设备连接示意图

3.5、测试步骤

a ）连接好测试系统，按图2-5置发射天线及接收天线于测试位置Ⅰ；

b ）设置信号源频率为1GHz ，输出功率调至合适大小使发射天线辐射信号，接收天线在正对发射天线方向，沿待测行程线移动，并记录接收信号曲线，测试曲线作为这条行程线的参考电平线；

c ）将接收天线方向朝向被测墙壁吸波材料方向，接收天线沿这条测量行程线移动，并记录空间驻波曲线；

d ）改变天线极化方式，重复以上步骤a ）～c ）的测量；

e ）分别在2GHz 、5GHz 、10GHz 、18GHz 、40GHz 频率点，重复步骤b ）~d ），直至完成所有频率点测量；

f ）改变发射天线及接收天线位置，如图2-3所示，分别至位置Ⅱ、位置Ⅲ，重复上述步骤b ）~e ）的测量;

g ）改变发射天线及接收天线高度，如图2-4所示，分别至H2、H3，重复上述步骤b ）~f ）的测量。 3.6、数据处理

近场工作区反射电平按公式计算：

1101

10lg 20)/lg(2020

/)(20/)(+-+==--c b c b d r a E E R 式中：b-c ：最大驻波的幅值；

a:：接收天线在方位角为θ时的方向图电平。

四、近场工作区反射电平测试表格范例

静区H1高度反射电平（单位：dB ）

静区H3高度反射电平（单位：dB）

第三部分远场静区幅度均匀性测试方法一、测试项目及频率

二、测试主要仪器设备

三、幅度均匀性测试原理及方法

3.1、远场静区幅度均匀性测试原理

远场静区幅度均匀性是指发射天线保持不动，接收天线在静区内沿指定行程线移动时，接收信号幅度变化情况。

在进行幅度均匀性测试时，接收天线沿图3-1所示的区域不同高度的行程线进行横向运动，采集区域内各个位置的幅度数据，经过数据筛选及处理后得到静区内一个圆形平面的幅度均匀性测量结果。通过对静区内多个平面进行测量，得到整个静区的幅度均匀性测试结果。

图3-1 测试行程线示意图（静区横切面）3.2、测试间隔的设置

远场幅度均匀性的测试间隔距离如表3-1所示：

表3-1 行程线的选取

3.3、测试设备连接示意图

图3-2 测试设备连接示意图

3.5、测试步骤

a ）连接好测试系统，按图3-2置发射天线及接收天线于测试位置Ⅰ；

b ）设置信号源频率为1GHz ，输出功率调至合适大小使发射天线辐射信号，接收天线在正对发射天线方向，沿待测行程线移动，并记录接收信号曲线；

c ）改变测试行程线在一个测试面内的不同高度进行测量；

d ）改变天线极化方式，重复以上步骤a ）～c ）的测量；

e ）分别在3GHz 、5GHz 、10GHz 、18GHz 频率点，重复步骤b ）~d ），直至完成所有频率点测量；

f ）改变测试面，重复上述步骤b ）~e ）的测量; 3.6、数据处理

远场静区幅度均匀性的计算公式： min max A A U -=

式中：m ax A ：特定频率点特定极化下测试数据中的幅度最大值； min A ：特定频率点特定极化下测试数据中的幅度最小值。

四、暗室性能测试表格范例