天线测试及标准

天线基础知识培训2015.1.26第一部分手机天线的测试测试系统简介手机天线设计常用的特性指标无源指标-----return-loss、VSWR、simth-chart、efficiency有源指标----TRP、TIS、Phantom(BH、BHHR、BHHL）、SAR天线测试及标准手机天线常用3D测试系统ETSAntennaLabETSantennaLab:SARtestsystem:DASY5—大部分供应商都在用.目前深圳宝龙、北京期凯威、上海skycross、武汉联想等都在用ETS暗室，包括一些认证实验室：上海同耀、Sporton等都在用。ETSantennaLab特点：远场测试，测试比较慢，尤其选150测的更慢，一个信道的TIS要测至少1个小时。手机天线常用3D测试系统SatimoAntennaLabSatimoantennaLab:satimoSG24(24个探头）/SG64(64个探头)SG16（16个探头）目前北京硕贝德、苏州新明亚、上海skycross、等都在用Satimo暗室SatimoantennaLab特点：属于近场测试。测试速度比ETS更快，一个BandTRP大约3—5分钟，一个信道TIS大约7-8分钟。无源测试也叫被动测试，是手机处于非工作状态下所做的一系列测试。无源电参数：常用的有驻波比(VSWR),回波损耗(Returnloss),Simth-chart、效率（efficiency)1.回波损耗ReturnLoss=20(Γ表示反射系数，范围在0～1之间。)2.驻波比VSWR=（1+Γ）/（1-Γ）（驻波比的取值范围是1～+∞）驻波比用来描述阻抗的匹配情况，驻波比越大，说明无线信号的传输效果越差。通常天线调试要求RL＜-6dB;VSWR＜-3dB3.天线的总效率定义为：天线辐射到外部空间的实功率Pr与天线馈电端输入的实功率之比。即=)lg(inPinrPP手机天线无源电指标的概念S11电参数---RL、VSWR、Simth-chartS11电参数---RL、VSWR、Simth-chart、efficiencySmith-chartMainant.efficiency注意各天线之间的隔离度测试GPS与BT/WifiPassive测试GPS与BT/Wifi的测试目前天线厂一般只提供无源数据，大部分还不支持有源测试。所提供的报告内容通常包含S11及效率，对其性能的判定一般先看效率，然后再结合实际的使用效果来判定。下面是Kobe项目BT/Wifi&GPSPassive数据BT/WIFI天线效率FrequencyEfficiencyFrequencyEfficiency240000000032%515000000043%241000000036%520000000044%242000000038%525000000046%243000000039%530000000042%244000000040%535000000040%245000000038%540000000039%246000000036%545000000037%247000000037%550000000037%248000000037%555000000039%249000000035%560000000037%250000000033%565000000033%AVG37%570000000030%575000000030%580000000029%585000000027%AVG34%GPS效率FrequencyEfficiency156000000042%156500000041%157000000042%157500000042%158000000042%158500000042%159000000042%AVERAGE42%GPS与BT/WifiPassive测试KobeGPSpassiveReturn_LossGPSUHS测试:手机天线的有源测试有源测试也叫主动测试，是手机在工作状态下所进行的测试。常用测试项：自由空间测试：TRP、TIS；Phantom测试：头的测试（BH）、手的测试（HR/HL）、头加手的测试（BHHR/BHHL）。SAR测试客户通常比较重视要测的是BHHR、BHHL、FS。比如NOKIA要求BHHR必须要达到要求，FS可以适当降低；Lenovo也是要求BHHR必须达A标，FS可以按B标要求。有源测试项:TRP与TIS有源测试的几个简单概念：1.TRP：即总辐射功率（TotalRadiatedPower），是移动台在三维空间上对有效辐射功率EIRP进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动台在所有方向上的发射特性。计算公式如下：2.TIS：即总全向灵敏度（TotalIsotropicSensitivity），是移动台在三维空间上对有效辐射接收灵敏度EIS进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动台在所有方向上的接收特性。计算公式如下：有源测试项:SAR与HAC3.关于SAR：为什么要关注SAR?每每一位手机拥有者都面临着电磁波的侵害，当人们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而无线电波或多或少地会被人体吸收，这些电波就是手机辐射。一般来说，手机待机时辐射较小，通话时辐射大一些，而在手机号码已经拨出而尚未接通时，辐射最大，辐射量是待机时的3倍左右。这些辐射有可能改变人体组织，对人体健康造成不利影响。虽然手机对人体健康到底有什么危害，目前全球科技界对此尚无定论，但可以肯定的结论是SAR对人体的危害是长期潜在的。SAR的定义：SAR是英文SpecificAbsorptionRate的缩写，即“比吸收率”，是计量多少无线电频率辐射能量被身体所实际吸收的表示单位，以W/kg或mW/g来表示。SAR的产生机理:在外电磁场的作用下，人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流，导致吸收和耗散电磁能量。生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程。SAR的意义为单位时间单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率，单位为W/kg。10mm测试容易fail,Kobe项目LTEBand710mmSARfail.15mmpass.(客户要求15mm测）SAR的量化标准:目前国际通用的标准有两个，一个是欧洲标准(EU)2w/kg，一个是美国标准(US)1.6w/kg。FCC认证需要过USSAR。手机根据认证的要求，通常要测Body-SAR和Head-SAR。Body-SAR有10mm和15mm的距离要求，根据不同的客户要求不同。Head-SAR按touch模式测试。有源测试项:SARSAR的测试装置SAR的测试装置:4关于HAC:HAC是指助听器兼容性,是为了确保手持设备可以为戴有助听器的人所使用。如果手机辐射到助听器的射频信号太强,则助听器会接受此信号而产生很大的噪音,从而使得听到正确的讲话会变得非常困难。HAC主要用于美国.目前所做的项目还没有涉及到此项测试.有源测试装置_FS&phantomPhantom测试：测试装置右头（BH）测试手模型右头+右手（BHHR）测试自由空间测试手机放置位置有源测试数据----FSTRP、TIS、----BHHRTRP、TIS第二部分手机天线的测试标准各运营商对天线OTA的要求及标准:举例如下:1.NOKIA的天线标准:2.MOTO的天线标准:第二部分手机天线的测试标准3.Lenovo的天线标准:参考Lenovo最新的企标V3.14.Dell的天线标准(Pad):Thanks!