首页 > 通信行业标准(YD) > YD/T 3182-2016 天线测量场地检测方法
YD/T 3182-2016

基本信息

标准号: YD/T 3182-2016

中文名称:天线测量场地检测方法

标准类别:通信行业标准(YD)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

下载格式:.zip .pdf

相关标签: 天线 测量 场地 检测 方法

标准分类号

关联标准

出版信息

相关单位信息

标准简介

YD/T 3182-2016.Testing method for antenna measurement fields.
1范围
YD/T 3182规定了对移动通信天线测量场地性能的检测方法,给出测量场地性能要求与天线测量精度要求的对照关系,同时规定了移动通信系统天线测量场地检测方法的术语定义、分类、要求、测试方法和试验方法以及天线测试场地所用标准天线校验方法。
YD/T 3182适用于工作频段为698MHz~2700MHz的移动通信系统天线测量场地。450MHz~698MHz和2700MHz~6GHz等其他频段的天线测量场地也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 9410移动通信天线通用技术规范
GB/T 12190-2006电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
GJB  6780-2009微波暗室性能测试方法
YD/T 2866移动通信系统室内分布无源天线
YD/T 2867移动通信系统多频段基站无源天线
YD/T 2868移动通信系统无源天线测量方法
3术语和定义
GB/T 9410、YD/T 1059、YD/T 2866、YD/T 2867、YD/T 2868和GJB 6780-2009确立的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
微波暗室 Microwave Anechoic Chamber
一种经过专门设计的封闭室。内面安装吸波材料,能充分吸收某一频率 范围的微波反射,使其下降到可接受程度,近似无反射的准自由空间的天线测试环境。
3.2
静区 Quiet Zone
在微波暗室内,电磁波的反射控制到天线测试要求的电波静空区域。

标准图片预览






标准内容

ICS33.060.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T3182—2016
天线测量场地检测方法
Testing method for antenna measurement fields2016-10-22发布
中华人民共和国工业和信息化部2017-01-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义.
4场地的检测方法选择要求,
4.1远场测量场地的检测方法
4.2近场测量场地的检测方法
4.3紧缩场测量场地检测方法,
5场地检测方法详细描述
5.1远场测量场地的检测方法
5.2近场测量场地的检测方法
5.3紧缩场测量场地的检测方法
附录A(资料性附录)自由空间电压驻波比法附录B(资料性附录)辐射参数比较法,附录C(资料性附录)近场增益三天线法次
YD/T3182—2016
YD/T3182—2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位:中国信息通信研究院、中国移动通信集团公司、中国电信集团公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国铁塔股份有限公司、京信通信系统(中国)有限公司、华为技术有限公司、武汉烽火科技集团有限公司、江苏亨鑫科技有限公司。本标准主要起草人:吴翔、薛锋章、李新中、肖伟宏、刘罡、张申科、华彦平、赵杰、朱
雪田、栾帅。
1范围
天线测量场地检测方法
YD/T31822016
本标准规定了对移动通信天线测量场地性能的检测方法,给出测量场地性能要求与天线测量精度要求的对照关系,同时规定了移动通信系统天线测量场地检测方法的术语定义,分类、要求、测试方法和试验方法以及天线测试场地所用标准天线校验方法。本标准适用于工作频段为698MHz2700MHz的移动通信系统天线测量场地。450MHz~698MHz和2700MHz~6GHz等其他频段的天线测量场地也可参照使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T9410移动通信天线通用技术规范GB/T12190-2006电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法GJB6780-2009微波暗室性能测试方法5移动通信系统室内分布无源天线YD/T2866
YD/T2867
移动通信系统多频段基站无源天线移动通信系统无源天线测量方法YD/T2868
3术语和定义
GB/T9410、YD/T1059、YD/T2866,YD/T2867、YD/T2868和GJB6780-2009确立的以及下列术语和定义适用于本文件。
微波暗室MicrowaveAnechoicChamber种经过专门设计的封闭室。内面安装吸波材料,能充分吸收某一频率范围的微波反射,使其下降到可接受程度,近似无反射的准自由空间的天线测试环境3.2
静区QuietZone
在微波暗室内,电磁波的反射控制到天线测试要求的电波静空区域iiiKAoNikAca
YD/T3182—2016
反射电平ReflectivityLevel
微波暗室静区内等效反射信号与直射信号之比。通常用分贝数表示。3.4
自由空间电压驻波比VoltageStandWaveRatioinFreeSpace微波暗室静区内任意一点的场强是直射信号和反射信号的失量和,反射信号叠加到直射信号上从而在空间形成驻波,其数值大小反映出微波暗室内反射电平的大小。3.5
口径场幅度起伏AmplitudeRippleinTestingAperture电波静区内,垂直手直射波方向的测试口径面上,由于暗室场地反射引起的接收电平的纹波起伏分为水平极化电平和垂直极化电平二种情况。3.6
口径场幅度锥削度AmplitudeTaperinTestingAperture电波静区内,垂直于直射波方向的测试口径面上,由于发射喇叭实际方向图离开瞄准轴角度后的电平的逐渐降低作用在有限的测试收发距离的结果,引起的接收电平的逐渐降低,分为水平极化电平和垂直极化电平二种情况。
口径场水平/垂直电平差AmplitudeDifferenceBetweenHorizontalPolarizationandVerticalPolarization intheBoreSight
在直射波来波方向上,收发方式按水平极化时和垂直极化时的接收电平的差别。3.8
方向图比较法AntennaPatternComparisonTechnique通过在暗室静区的不同位置测量得到的方向图差异反映反射电平的值的方法。3.9
紧缩场辐相测试法Amplitude&PhaseTestTechniqueofCompactRange探头在微波暗室静区平面内移动获取静区口径面上的场强及相位信息,通过数据处理分析可获静区内的幅相信息,其数值反应静区口径面上的准平面波的性能优劣,2
HiiKAoNiKAca
4场地的检测方法选择要求
4.1远场测量场地的检测方法
4.1.1暗室屏蔽性能检测
按照GB/T12190-2006的规定进行测量。4.1.2静区反射电平性能检测
宜采用自由空间电压驻波比法。YD/T3182—2016
在远场场地不具备自由空间电压驻波比法检测的情况下,采用辐射参数比较法检测(参见附录B)。
4.1.3口径场性能检测
口径场性能包括口径场幅度起伏、口径场幅度锥削度和口径场水平/垂直电平差。4.1.4源天线交叉极化检测
场地检测时,应检测源天线的交叉极化性能。4.1.5
天线增益检测
采用增益三天线法或增益比较法。4.2近场测量场地的检测方法
4.2.1暗室屏蔽性能检测
按照GB/T12190-2006的规定进行测量。4.2.2静区反射电平性能检测
宜采用方向图比较法。
不具备方向图比较法检测的情况下,采用自由空间电压驻波比法。4.2.3探头幅相性能检测
探头性能:要求每个探头对相同输入的响应一致,主要包含幅度均匀性和相位均匀性。场地检测时,应分别检测探头的上述性能,4.2.4探头交叉极化检测
场地检测时,应分别检测探头的交叉极化性能。4.2.5
天线增益检测
采用近场增益三天线法或增益比较法。3
HiiKAoNiKAca
YD/T3182—2016
4.3紧缩场测量场地检测方法
4.3.1暗室屏蔽性能检测
按照GB/T12190-2006的规定进行测量。4.3.2静区反射电平性能检测
宜采用方向图比较法不具备方向图比较法检测的情况下,采用自由空间电压驻波比法。4.3.3静区幅相性能检测
采用紧缩场幅相测试法。
4.3.4静区交叉极化性能检测
场地检测时,应检测静区的交叉极化性能。4.3.5天线增益检测
采用增益比较法。
5场地检测方法详细描述
5.1远场测量场地的检测方法
5.1.1反射电平检测方法
5.1.1.1测试前准备
5.1.1.1.1概述
静区反射电平采用自由空间电压驻波比法检测。测量原理方法参见附录A。测量所用设备应满足频率范围要求,并满足50Q输入/输出阻抗要求。测量系统一般是由信号源、接收设备、天线和测量扫描架等设备组成:测量系统应保证接收设备接收到的信号高于噪声10dB,并保证接收信号在接收设备的线性范围内。网络分析仪可作为代替的信号源和接收设备的组合。在测量开始前,所用设备应按设备使用说明书的要求预热,并尽可能将影响测量的无关设备和设施移开,以减小对测量结果的影响。5.1.1.1.2信号源
信号源频率稳定度应优于10/天,幅度稳定度应优于0.05dB/小时,最大输出幅度宜不小于10dBm。5.1.1.1.3接收设备
接收设备的幅度测量稳定度优于0.05dB/小时,幅度分辨力优于0.05dB。5.1.1.1.4源天线
在鉴定周期内,源天线的尺寸和辐射特性与场地鉴定所使用的源天线一致。4
HiiKAoNiKAca
5.1.1.1.5接收天线
接收天线在实际测量频率点的驻波应小于1.5。接收天线的增益尽量采用增益为15dBi左右的喇叭天线。5.1.1.2反射电平的测量原理
5.1.1.2.1自由空间电压驻波比法测量原理YD/T3182—2016
微波暗室静区反射电平选择自由空间电压驻波比法,反射电平的测量应在天线水平极化和垂直极化两种情况下进行。
自由空间电压驻波比法的测量原理是基于微波暗室中存在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和,在空间形成驻波,驻波的数值大小即反映了微波暗室内反射电平的大小,可通过测量空间驻波来确定暗室静区内的反射电平。5.1.1.2.2测量行程线的一般选择在微波暗室静区内选择若干条直线,测量时探测天线以一定的指向沿这些直线运动,这些直线被称为测量行程线。一般选择三个方向上直线作为行程线:微波暗室的级轴方向、微波暗室横截面水平方向和垂直方向,分别称之为纵向行程线、横向行程线、垂直行程线。图1所示为一个典型的静区选取行程线的例子。待测的微波暗室静区中心为O,最简单的测量行程线为穿过静区中心O的纵向行程线ZZ2、横向行程线XiX2和垂直行程线YiY2。根据实际需要和测量时间的许可还可选择其他测量行程线。
发射源
图1一个典型的静区示意图
5.1.1.2.3天线指向和参考方向
5.1.1.2.3.1天线指向
水平面方向图3dB波束宽度中心指向。HiiKAoNiKAca
YD/T3182—2016
5.1.1.2.3.2参考方向
从微波暗室上方俯视,参考方向定义为在暗室静区中心位置指向发射源的方向,并将参考方向定义为方位角0°方向和俯仰角的0°方向,方位角以顺时针方向为正向,俯仰角以向上方向为正,向下方向为负。
5.1.1.2.4暗室方位区域的划分
图2所示为一个典型的微波暗室方位划分示意图。从微波暗室上方俯视,在暗室静区中心位置向暗室内区域的四个角连线,将暗室分为A1、A2、A3、A4四个方位区域。其他微波暗室可根据实际情况参照典型情况划分方位区域。发射天
图2一个典型暗室方位区域划分示意图5.1.1.2.5测量行程线的具体选择5.1.1.2.5.1纵向行程线上探测方向的选取进行纵向行程线测量时,接收天线仅改变方位角,俯仰角始终保持0°方向。纵向行程线测量时,在A2区域内选择天线指向,天线指向应包含150°、180°、210°三个方位角方向。
5.1.1.2.5.2横向行程线上探测方向的选取进行横向行程线测量时,接收天线仅改变方位角,俯仰角始终保持0°方向。横向行程线测量时,在A1和A3区域内选择天线指向,天线指向应包含60°、90°、120°、240°270°、300°六个方位角方向。5.1.1.2.5.3垂直行程线上探测方向的选取进行垂直行程线测量时,接收天线仅改变俯仰角,方位角始终保持0°方向。垂直行程线测量时,在俯仰角一45°和45°两个天线指向上进行测量。微波暗室中,对于传播路径上的主体部分的横截面属于宽度和高度相等的正方形设计方案时,垂直行程线上的探测可以省略,并直接采用横向行程线的结果为等效。6
5.1.1.3反射电平的测量过程
5.1.1.3.1纵向行程线测量
纵向行程线测量按以下步骤进行:a)按图3所示连接测量设备,架设好天线转台发射天线
信号源
发射天线升降杆
接收天线转台
接收天线扫描架
扫描架控制器
计算机
接收设备
图3自由空间电压驻波比法测量系统示意图b)将信号源输出的频率调至某一个测量频率,信号源输出幅度调至合适幅度:YD/T3182—2016
c)将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号,记为参考电平:d)将接收天线的指向调至其他指向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号:
e)对每种天线极化方式,重复步骤b)~d);f)在每个测量频率下,重复步骤b)~e),直至完成所有测量频率的测量。5.1.1.3.2横向行程线测量
横向行程线测量按以下步骤进行:a)按图3所示连接测量设备,架设好天线;b)将信号源输出的频率调至某一个测量频率,信号源输出幅度调至合适幅度;c)将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号,记为参考电平;d)将接收天线的指向调至其他指向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号;
e)对每种天线极化方式,重复步骤b)~d);f)在每个测量频率下,重复步骤b)~e,直至完成所有测量频率的测量。YD/T3182—2016
5.1.1.3.3垂直行程线测量
垂直行程线测量按以下步骤进行:a)按图3所示连接测量设备,架设好天线:b)将信号源输出的频率调至某一个测量频率,信号源输出幅度调至合适幅度:c)将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号,记为参考电平;d)将接收天线的指向调至其他指向沿待测的行程线移动,以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号;
e)对每种天线极化方式,重复步骤b)~d);f)在每个测量频率下,重复步骤b)~e),直至完成所有测量频率的测量。5.1.1.4反射电平的数据处理
暗室静区反射电平按公式(1)计算。公式(1)详细的推导和说明参见附录A。R=20log
式中:
R—反射电平,单位为dB:
E—反射信号,单位为V;
Ea直射信号,单位为V;
100.05D-1
A+20log
100.05D+1
A一一接收天线当前测试指向的归一化方向图相对电平,单位为dB;D一一测量曲线中最大值和最小值之差,单位为dB。5.1.1.5方向图电平误差推导
根据反射电平R(dB),可以推导出辐射参数测试时任意的归一化相对方向图电平的测试误差范围:推导如下:
首先,将反射电平R(dB)转换为电压V(伏特)单位Ry=1020
设当前角度上的方向图相对电平的真值为E。(dB),转换为电压单位:Eo
Eov=1020
则,由于反射电平的存在,实际测量有可能达到的最大值和最小值分别为:Ey-max=Eov+R,
Ey-min=Eov-Ry
最大正公差为:
最大负公差为:wwW.bzxz.Net
A+=20.log10(Ev-max)-Eo(dB)A_=20-log10(Ey-min)-Eo(dB)
YD/T3182—2016
注:对于E。小于R,的情况,结果可作类似推导,但因为电平太低,对于移动通信天线的情况可以忽略考虑,此处不作推导。
5.1.2口径场性能检测方法
5.1.2.1口径场幅度起伏检测
参照反射电平检测方法,在空间自由驻波法测试过程中,将接收天线对准发射天线,选择其横向行程线的测试过程,得到驻波曲线测试结果。统计曲线中相邻起优的波峰和波谷的差值的所有集合,取差值绝对值的最大值,即为口径场幅度起伏(最终单位:dB)。测试时,收发天线保持一致的水平极化,以及保持一致的垂直极化,重复做二次测量,取水平极化和垂直极化测试中的最差值。软件具体判断流程(以任意一个极化为例):设幅度锥削度测量曲线含有M个数据点元素,且M的数量足够多。如果M为奇数,将最后一个数据点重复一遍,增补到后面的元素,使得M始终保持偶数。先做相邻两点的平均,以便去除测试中偶然引起的毛刺,得到仍然具有足够多的N个点的数组Amp(n),其中n-l,2,..,N。有N-M/2。从n-1一直到n-N-1依次比较Amp(n)和Amp(n+1)的电平,可以求出Amp数组中的K个极大值和J个极小值。极大值和极小值总是交替出现的。第一个极值属于极大值还是极小值,取决于Amp(1)和Amp(2)的相对大小。如后者大,第一个极值是极大值,否则,第一个极值是极小值。最终的一个极值可能是极大值,也可能是极小值,不需要事先知道。总之,有可能K-J,也有可能K-J的绝对值为1,但都不需要事先知道。最后极值的总数为I-K+J,对应的电平的数组保存为Y(i),-1,2,..,I。接下来求出I-1个起伏值。
Z()=ABS[Y(i+1)-Y()]-1,2,...,I-1最后,对Z0数组求取最大值。
重复以上过程,两个极化中的最大值为最终口径场幅度起伏。5.1.2.2口径场幅度锥削度检测
参照反射电平检测方法,在空间自由驻波法测试过程中,将接收天线对准发射天线,选择其横向行程线X1X2的测试过程,得到驻波曲线测试结果。首先,滤除曲线中由于暗室反射引起的纹波起伏,即得到幅度锥削度曲线。曲线的静区中央最大值和静区边缘最小值之差即为口径场的幅度锥削度(单位:dB)。测试方法等同口径场幅度起伏检测方法,原始曲线直接借用。软件具体判断流程(以任意一个极化为例):按照口径场幅度起伏检测方法,借用已经求出的数组Amp(n),其中n=1,2,...,N,以及,数组Y(i),i=l,2,..,l。
数组Amp(n)的起伏纹波的近似周期个数为=1/2(当1为偶数时),否则近似取为Q=(I-1)/2(当【为奇数时。
得到的9远远大于1,假如9为偶数,为简化编程可取9-Q+1为新的Q,于是9限定为奇数。9
小提示:此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容,若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。