DB35T 1978-2021 无线局域网天线测量方法

无线局域网天线测量方法2021-06-21发布2021-09-21实施I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 25测量条件 26测量方法和步骤 3附录A(资料性)主要天线规格 6附录B(资料性)天线参数 附录C(资料性)全电波暗室 参考文献 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定限公司、福州和利源电子科技有限公司、安科讯(福建)科技有限公司、福州捷雷电子科技有限公司。11范围2规范性引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本GB/T9410—2008移动通信天线通3术语和定义应用在无线局域网，能有效辐射或接收电磁波，将传输线与[来源：GB/T9410—2008,3天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线在相同输入功率时最大辐射通量密度的比[来源：GB/T9410—2008,3.14,有修改]表征天线辐射特性(场强、功率、相位、极化等)与空间角度关系的图形。天线方向性图中低于主瓣峰值增益指定程度的最近的两点所形成的夹角宽度2描述天线辐射电磁波中电场矢量在空间指向的参量。天线输入端口处电压与电流的比值。天线的阻抗匹配与发射机输出阻抗形成共轭匹配的状态。天线辐射出去的功率与输入到天线的功率的比值。在未使用近远场转换情况下，为获得天线远场测试指标所需要的最小距离。4缩略语下列缩略语适用于本文件。VSWR:电压驻波比(VoltageVtandingWaveRatio)5测量条件5.1.1用于无线局域网天线测量的全电波暗室示意图见图1,全电波暗室的性能指标参见附录C。3H晶功分器VH5.1.2在满足最小测试距离Rmin≥10λ(波长)条件下，符合电磁波在自由空间中的远场传播规律。5.2.1全电波暗室测量系统的测量误差应小于待测天线性能参数允许的误差。5.2.2测量用的各种仪器仪表应按有关规定计量检定合格并在有效期内。环境温度：15℃~35℃;6测量方法和步骤6.1增益6.1.1测试框图4(辅助天线)转台网络分析仪具体计算方法按照公式(1)计算。6.2.4画出电场强度E随空间56.4.4通过多角度连续正交测量，可以得到天线的交叉极化参数。6.5输入阻抗6.5.1按照天线产品技术说明书的安装要求，在全电波暗室转台上(接收天线位置)架设好待测天线，保持固定不动。6.5.2正确设置网络分析仪测量参数，对待测天线进行输入阻抗的测量。6.6电压驻波比6.6.1重复6.5.1步骤。6.6.2正确设置网络分析仪测量参数，对待测天线进行反射系数r测量。6.6.3正确设置网络分析仪测量参数，对待测天线进行驻波比(VSWR)测量，驻波比和反射系数的关系如公式(2)所示。V——电压驻波比(VSWR);r——反射系数。6.7天线带宽6.7.1重复6.5.1、6.6.2步骤。6.7.2在网络分析仪频谱上，满足VSWR≤2.0的相应频率范围，即为天线的频率带宽。6.8天线效率6.8.1重复6.5.1步骤。6.8.2正确设置网络分析仪测量参数，输出端输出天线中心频率信号到待测天线，记录网络分析仪的输出功率P₁(dBm)。6.8.3将发射端的标准偶极子天线作为接收天线，接收待测天线的空间电磁波信号，输入到网络分析仪的输入端，记录输入功率P₂(dBm)。6.8.4待测天线的发射与接收功率损耗为(P₁-P₂)dBm。6.8.5天线效率由公式(3)推导得出。n——天线效率；P——输入功率；R——输出功率。6图片频率(MHz)37图片频率(MHz)波瓣宽度参考尺寸28图片频率(MHz)1259图片频率(MHz)(资料性) B.2天线效率线效率体现了天线将输入功率转换为辐射功率的有效程度，按照公式(B.4)计算。B.3天线增益线辐射最强方向上的功率密度与无方向性天线的辐射功率密度的比值。天线增益G地可以用方向性系数和天线效率的乘积来表示，如公式(B.5)所示。D——天线的方向性系数。B.4天线极化迹。天线极化按运动轨迹的不同可以分为线极化、图B.2天线的极化可描绘运动轨迹，轨迹一般为椭圆形，称为椭圆极化波，如图B.2(b);等，此时轨迹为圆形，称为圆极化波，如图B.2(c)。轴比用来表示天线的极化程度，定义为极化椭圆的长轴与短轴之比。显然，线极化波的轴比为无穷大，圆极化波的轴比为1。B.5输入阻抗天线一般通过馈线和发射机或接收机相连，天线和馈线连接处为输入端，天线输入端的阻抗值定义为天线的输入阻抗。天线作为发射机或接收机的负载，需要考虑天线和馈线间的阻抗匹配问题。若天线输入阻抗没有做好匹配的话，天线与传输线之间将因为失配造成反射损耗，导致天线实际增益下降，甚至引起发射机自激的不良后果。在实际工程应用中，一般将标准阻抗定为50Q。因此，在设计天线中，要将输入阻抗尽可能地匹配到50Q,保证在其工作频带内的驻波比尽可能小。B.6反射系数与驻波比在微波频率上，天线的阻抗不是单值，直接确定或测量阻抗值比较困难，因此通过测量反射系数或驻波比，来计算输入阻抗。假设天线的输入阻抗为Z,传输线的特性阻抗为Zo,则反射系数T和输入阻抗的关系如公式(B.6)所示。I——反射系数：Z——天线输入阻抗；Z——特性阻抗。工程中常采用“回波损耗”描述参数，即反射系数对数，记作RL。反射系数对数与反射系数之间的转换通过公式(B.7)