本文件描述了辐射骚扰1 m测量距离的天线系数测量方法。 本文件适用于双锥天线、谐振偶极子天线、对数周期偶极子阵列(LPDA)天线、双脊波导喇叭天线、标准增益喇叭天线等的测量。

ICS33.100
CCSL06
中华人民共和国国家标准
GB/T44119—2024
辐射骚扰1m法天线系数测量方法Measurement method of antenna factor for 1 m method radiated disturbance2024-06-29发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
测量方法的基本原理
天线系数
两相同天线法bzxz.net
三天线法
1m增益
确定1m天线系数
天线系数的使用
1m增益测量
两相同天线法
三天线法
测量程序
附录A（规范性）
附录B（资料性）
天线系数推导
测量不确定度的考虑
GB/T44119—2024
GB/T44119—2024
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1范围
辐射骚扰1m法天线系数测量方法本文件描述了辐射骚扰1m测量距离的天线系数测量方法。GB/T44119—2024
本文件适用于双锥天线、谐振偶极子天线、对数周期偶极子阵列（LPDA）天线、双脊波导喇叭天线、标准增益喇叭天线等的测量
规范性引用文件
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GB/T43652003电工术语
电磁兼容
GB/T6113.106一2024无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-6部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备EMC天线校准
：术语和定义
GB/T4365一2003和GB/T6113.106一2024界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
antenna
把馈线的导行电磁能量转换成空间中辐射波的转换器，反之亦然。注：本文件中，对于正常工作巴伦是其必备部分的天线，术语“天线”也包括巴伦［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.1.1J3.2
天线系数
antennafactor
在自由空间测得的机械视轴（即天线的主轴)方向上入射的平面波的电场强度与天线所连规定负载上产生的电压的比值
注：更多信息详见4.2。天线系数也作为通用术语，表示为AF。［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.2.113.3
天线增益
antennagain
天线某一方向的辐射功率密度与平均辐射功率密度的比值3.4
用于传输线之间从平衡到不平衡或者从不平衡到平衡转换的装置。注1：例如，使用巴伦把平衡的天线单元耦合到不平衡的馈线（例如同轴电缆）。巴伦可具有不同于1：1的固有阻抗变换。
注2：本文件中的巴伦也用于指双锥天线的手柄，通常形状为金属管或者金属杆。［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.1.13］1
GB/T44119—2024
biconicalantenna
双锥天线
由具有一公共轴线的两个锥形辐射单元构成的对称天线，从紧邻的两锥体的顶点馈电。注1：用于甚高频（VHF)频段时，双锥天线通常由两个锥形导线笼构成。通常每个笼有一个交叉杆，用于连接中心导体和外围的导线之一，目的是消除窄带谐振。这种短接的交叉杆会在215MHz以上影响天线的特性。注2：本文件中，端到端之间的长度为1.3m～1.4m(典型值通常为1.37m)的双锥天线称为传统双锥天线，以区别于其上限频率在300MHz以上的小双锥天线。［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.1.23.6
hornantenna
喇叭天线
其截面向开口端逐渐增大的波导段构成的天线，开口端称为口面。注：在大约1GHz以上的微波频率范围内广泛使用矩形波导的锥形喇叭天线。双脊波导喇叭天线（DRH，由于其双脊导向，有时也称为DRG喇叭天线）覆盖很宽的频率范围。一些DRH天线的主瓣在较高频段会分成几个波瓣。
［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.1.53.7
log-periodicdipolearrayantenna;LPDAantenna对数周期偶极子阵列关线
由线性偶极子的阵列组成的天线，其偶极子的长度和间隔从天线的顶端到末端随着频率的降低呈对数增加。
［来源：GB/T6113.106—2024，3.1.1.7]3.8
谐振偶极子天线
resonantdipoleantenna
tuneddipoleantenna
调谐偶极子天线
由两根相同长度的共线直导体构成的天线，两根导体端对端放置，由一小间隙分隔形成平衡馈电。每根导体的长度近似为1/4波长，从而使得当偶极子处于自由空间时，在特定的频率上，其间隙两端测得的关线的输入阻抗的电抗为零。注：在本文件中，与双锥偶极子或LPDA天线中的偶极子阵列相比，术语线性偶极子”指“两根共线的直线导体”。［来源：GB/T6113.106—20243.1.1.94测量方法的基本原理
4.1概述
当无地面反射时，可确定和计算远场条件下的天线系数。本文件描述的从远场移动到1m距离的方法通常会导致天线系数变化OdB～4dB，但对于LPDA天线，因该变化有意将场强从天线上每个频率对应的相位中心位置修正到距发射源1m的天线顶端位置。影响天线系数的主要因素有天线间距、天线在接地平面上方的高度、天线相对于接地平面的方向以及接地平面的尺寸、平坦度和导电性。然而，对于1m的天线间距，第5章中的测量方法旨在减少接地平面的影响。4.2天线系数
对于辐射骚扰测量，应规定天线系数AF，其可将测量接收机输入端的电压U(单位：V)转换为场强E（单位：V/m)或与辐射骚扰限值单位[dB(μV/m)]相同的量值，见式（1)。E=AFXU
如果U的单位为μV,场强E则可用单位[dB(μV/m)]表示，见式（2）。2
.（1)
E=20lg(AFXU)
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·（2)
1m天线系数是基于天线增益测量的AF，但该天线系数的测量是在辐射骚扰符合性测量中天线实际使用（距发射源1m)的特定条件下进行，此时的天线增益为视在增益（包括失配损耗），称为“1m增益”，因此与真正的天线增益不同。通过式（3），AF与50系统中的视在增益相关，其中G是天线数值增益，入是波长（单位：m），AF的推导按附录A。AF=9.73
4.3两相同天线法
（3）
“1m增益”表示导出的天线系数旨在确定距发射源1m处的场强.这与IPDA天线尤其相关.该天线上的场强拾取点距发射源超过1m。导致“1m增益”与远场增益不同的其他影响因素为：对于双锥天线和喇叭天线，相同天线对之间存在显著的互耦，且1m距离小于天线建立平面波的远场区所要求的距离。1m增益可通过式（4)计算。该方法使用两副相同的天线，天线轴对齐且极化匹配（对于不相同的天线，使用4.4中的三天线法）。接收功率见式（4）。PR
式中：
接收功率，单位为瓦特（W）；
发射功率，单位为瓦特（W)；
GT、GR
发射天线和接收天线的数值增益；r
天线之间的距离，单位为米(m)；波长，单位为米（m）。
如果G=GR，则得到式（5）。
（4元r）2PR
如果接收系统和发射系统都匹配（即为502），则可用电压测量代替功率测量，得到式（6）：G=4元r UR
式中：
（4）
天线数值增益，是由两次电压测量确定的，从而形成一个无量纲的比值，有关近场增益的计算见4.6.2；
接收天线端口电压，单位为伏特(V)；发射天线端口电压，单位为伏特（V）。相同天线是指具有相同的制造商、型号和设计的天线。如果没有相同天线，则应使用三天线法。相似天线不满足相同天线的要求。大多数双锥天线具有足够相似的线笼尺寸，但同样重要的是两副天线应具有相同的巴伦变换，最常见的是50Q或200Q。对于大多数的LPDA天线，如果能放在个通用的模板内，则它们足够相似。该模板是一个底边为0.72m，高为0.63m的等腰三角形（这排除了不太常见的高增益天线，它们的尺寸几乎是该尺寸的两倍，会导致更大的测量不确定度），设计用于覆盖200MHz～1GHz频率范围的LPDA天线宜满足此模板尺寸。通常尺寸相差在士2%以内的天线认为是相同的。4.4三天线法
三天线法可计算单个天线的天线系数，也不依赖于完全相同的天线。该方法要求如下：3
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间距1m时无需进行高度扫描，天线保持在固定高度：b）
测量距离固定为1m；
不考虑天线测量场地要求，因为两副天线都架高到减小地面影响的高度或3m的高度，两者中c）
选较低者。
对于此测量布置，地面反射可忽略不计或被校天线（AUC)检测不到地面反射，对于1m的固定距离，Ex为16.9dB(对于1GHz以上的定向天线更是如此），该值可用于式（7)计算天线系数AF。AF=10lgfm-24.46+0.5X（Emx+A,+A2-A)AF2=10lgfm-24.46+0.5X（Emx+A,+A3-A2）AFs=10lgfm-24.46+0.5X（E*+A2+A3-A,）式中：
频率，单位为兆赫兹（MHz)；
AA,和A—
20lg(U/UR），单位为分贝（dB)；UT
每副发射天线端口电压，单位为伏特（V）；每副接收天线端口电压，单位为伏特（V)；-天线1的天线系数，单位为分贝每米（dB/m）；天线2的天线系数，单位为分贝每米（dB/m）；一天线3的天线系数，单位为分贝每米（dB/m）。三天线法的使用减小了一副天线对测量过程的影响。51m增益
4.5.1概述
...(7)
由于天线要用于1m距离辐射骚扰测量，因此需要1m增益。本文件中的增益测量方法不能提供真实的远场自由空间天线增益，因为远场自由空间天线增益的测量需要天线之间有足够的远场间距，对于线天线为一个波长（入），对于喇叭天线为2D2/入，其中D为辐射口面的最大尺寸。第4章和第5章中规定的程序仅用于确定1m增益。4.5.2天线间距
天线间距为1m时可使用适当的方法测量1m增益。这等于电磁兼容（EMC)符合性测量中天线与受试设备（EUT)之间的距离。某些天线有一个“电”中心，用作理论计算和天线位置的确定，例如喇叭天线。对于未定义电中心，或电中心作为频率函数的LPDA天线，使用“最近”点方法。天线间距1m时的参考平面见图1。
4.5.3必要的测量次数
双锥天线
LPDA天线
喇明天线
图1天线间距1m时的参考平面
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测量应在足够的频率数量上进行，以描述天线规定工作带宽内的1m增益。应在5.3g）中规定的频率测量1m增益。1m增益特性中的任何异常都可通过一对天线之间的插入损耗扫频测量进行识别：在存在尖的谐振的情况下，宜选择其他测量频率，以确保得到谐振区的1m增益或1m天线系数。4.6确定1m天线系数
4.6.11m天线系数AF
1m距离测量的AF由式（3)计算，其中G由4.3中的1m间距确定。4.6.2计算
天线系数AF由式（3)使用G计算得到。为了简化计算.可使用对数形式。当1m增益G为数值时,AF（单位：dB/m)可通过式(8)得到：9.73
AF=20lg
式中：
一波长，单位为米（m）。
当1m增益G以分贝为单位时,AF（单位：dB/m)可通过式(9)得到：9.73
AF=20lg
（8）
（9）
示例：在200MHz时，1m增益为10dB。20lg(9.73/^）=16dB/m，因此，AF=16dB/m-10dB/m=6dB/m。5
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