天线测试培训课程--刘松-1215

ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential天线测试操作培训良特电子有限公司天线事业部刘松2011年12月ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential主要内容一、测试规范介绍二、测试项目三、辐射参数测试四、电路参数测试五、环境与可靠性试验ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential一、测试规范介绍基站天线测试依据标准YD/T1059-2004移动通信系统基站天线技术条件(行业标准)YD/T_1710.1-2007TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网智能天线第一部分天线客户的企业标准或技术要求ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential二、测试项目电性能测试环境与可靠性试验测试参数分类ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential二、测试项目天线电性能主要参数电路特性参数辐射特性参数驻波比三阶交调隔离度(多端口天线)增益半功率波束宽度前后比交叉极化鉴别率幅相一致性(智能天线)副瓣抑制(赋形)零点填充(赋形)电下倾角精度圆度(全向天线)有源驻波比(智能天线)ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential二、测试项目天线环境试验项目高/低温试验湿热盐雾冲水冲击碰撞正弦振动跌落滚翻模拟汽车运输风载/冰负荷ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential三、辐射参数测试测试条件、环境良特测试系统（Antcom)测试步骤数据处理ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential天线的辐射场三、辐射参数测试ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential测试条件（行标要求）三、辐射参数测试被测天线与源天线具有相同的极化方式。被测天线和源天线之间测量距离满足：L≥2（D2+d2）/λ被测天线安装于场强基本均匀的区域内，电场变化峰峰值不大于1.5dB，且增益基准天线在两个正交极化面上测得的场强差值应小于0.5dB。测量用信号发生器、接收机等测量设备和仪表应具有良好的稳定性、可靠性、动态范围和测量精度。发射天线不加信号，旋转被测天线，用频谱仪来测量工作频带内的噪声底，噪声底变化不超过1.5dB。ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential测试系统条件及环境三、辐射参数测试场地：小型微波暗室（消除电磁环境和多径反射环境影响)；仪表：大功率信号源，高灵敏度接收机（实际接收动态范围大于50dB），三维自动转台，智能化测试软件；主要参数：测试频率范围：30MHz～6GHz；转台定位精度：0.1°；测试天线口径：≤0.5m×0.5m；测试天线重量：≤0.5Kg；ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential测试系统原理三、辐射参数测试测试原理图数据自动采集计算机转台工控机无回波暗室源天线转台φ源天线被测天线天线电下倾角测试转台ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential系统可测试参数三、辐射参数测试可测试参数：增益半功率波束宽度前后比交叉极化比电下倾角度副瓣抑制零点填充方向图圆度ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential方向图认识三、辐射参数测试ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential三、辐射参数测试测试步骤开启天线方向图自动测试系统，对天线方向图自动测试系统进行增益校准；安装被测天线，确认天线安装位置正确，捆绑牢固；在测试软件中输入被测天线测试信息，选择测试案例，开始测试，并保存测试采集数据；测试完成，拆卸被测天线；用数据处理软件对测试采集数据进行处理，生成检测报告；关闭天线方向图自动测试系统。极化匹配/正交；转台旋转轴与待测切面正交。被测天线相位中心应与测试转台天线安装架中心重合，最大垂直位置误差不得超过10cm；天线垂直中心线应与测试转台天线安装架中心线重合，最大度误差不超过0.2°。注意事项ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential三、辐射参数测试ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential三、辐射参数测试测试数据处理基站天线的打分准则1.常温电性能指标满分合计为100分，最低分为0分。其中，辐射参数指标按照对网络覆盖性能影响的重要程度评分依次为：最重要的指标：水平面半功率波束宽度（15分），下倾角精度（15分）；次重要的指标：增益（10分），前后比（10分）,垂直面半功率波束宽度(10分)；有影响的指标：轴向交叉极化比（6分），±60º内交叉极化比（6分），上旁瓣抑制（6分）；电路参数指标评分依次为：三阶交调（10分），驻波比（6分），隔离度（6分）。2.对于电调天线，按高、中、低三个下倾角度分别计算总分，三个总分中取最差值。3.对于双频或多频天线，将各频段视为单独的天线进行打分，再计算平均分作为天线性能评判依据。ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential三、辐射参数测试基站天线的打分标准指标名称满分值行业标准满分指标值零分指标值辐射参数指标水平面半功率波束宽度（°）[1]1532±465±690±832±365±490±632±665±890±10下倾角精度（°）[2]15±1.5±1±2.0增益（dBi）[3]1065度档：G=15G=16.5G=17.5≥G≤G-1.0前后比（dB）10≥27≥25≥23≥30≥28≥26≤25≤23≤21垂直面半功率波束宽度（°）[4]101610.58≥14≥9.0≥6.5≤11≤7.5≤5.0轴向交叉极化比（dB）6≥15≥18≤15±60º内交叉极化比（dB）[5]6≥10≥12≤7第一上旁瓣抑制（dB）[6]6/3关联垂直面波束宽度：14º9.0º6.5º≥16≥17≥18≤12≤13≤14电路参数指标三阶交调（dBm）10≤-107≤-110≥-90驻波比[7]6≤1.5≤1.3≥1.5隔离度（dB）[8]6≥28≥32≥30≤28测试数据处理ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试测试场地要求VSWR测试ISO测试PIM3测试注意事项ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试测试场地要求(行标)被测天线应该安装在一个相对的没有反射，并且离测试设备和测试人员相当远的自由空间或无回波暗室。检验测试场地合格的方法如下：当被测天线（含其支撑结构）在4个相隔45º的水平方向上至少移动半个波长，向上、向下各移动半个波长时，若天线驻波比的变化量小于10%，则认为测试场是合格的。ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试VSWR测试仪表：矢量网络分析仪及校准配件测试框图网络分析仪无回波暗室ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试VSWR测试基站天线驻波比典型值1.4/无线天线驻波比典型值2.0测试重点关注：校准器件要完好；校准方法要正确；测量频率要核准；环境鉴别要到位。网络分析仪操作指南仪器传输特性。将网络分析仪的二端口用一根低损耗的电缆连接，网络分析仪设置为S21参数（或S12参数）测量，频率10MHz~3000Hz，scale设为0.1dB/格，源电平输出0dBm，测试其在全频段范围内传输损耗值，若损耗值≤±0.5dB,则仪器传输特性正常；仪器反射特性。网络分析仪设置为S11参数（或S22参数）测量，频率10MHz~3000MHz,scale设为10dB/格，源电平输出0dBm。在仪器Port1口（或Port2口）接一标准负载测试其回波损耗，若回波损耗≤-30dB，则仪器反射特性正常；或将仪器Port1口（或Port2口）空接，观察其回波损耗值，若回波损耗在±1dB范围内，则仪器反射特性正常；测试前仪器检查参数设置选择网络分析仪的参数S11或S21；设置系统的阻抗为50欧；通过网络分析仪面板上的“start”和“stop”键设置仪表频率范围、源功率大小、系统中频带宽、扫描点数和扫描类型“Display”键进入选择子菜单“NumofTraces”，选取2；通过网络分析仪面板上“meas”键将两个Traces分别设为s11和s21；通过网络分析仪面板上“format”键分别将s11设为SWR(驻波比)，s21设为LogMag（传输幅度）；“Display”键进入选择子菜单“AllocateTraces”，选择两窗口显示模式。网络分析仪面板上的“Marker”键进入为每一窗口打开一标记，面板上的“Markersearch”键进入，Tracking为“ON”，面板上的“Markerfctn”键进入，Couple为“off”，即可读取频段内驻波比和传输特性的最差值。网络分析仪面板上的“Cal”键进入菜单“1-portcal”，利用标准的校准件顺序校准open、short、load，然后按Done结束，反射特性校准完毕，此时标准负载的驻波比近似1；返回上一菜单，进入菜单“Response（Thru）”，将两条测试电缆用标准的直通转接件连接，然后按Thru选项，按Done结束，此时传输损耗近似为0dBm。仪表校准ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试ISO测试同VSWR1a1b2b2a11s21s12s22s1Port2Port基站天线隔离度典型值30dBExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试PIM3测试测试条件Summitek无源交调测试仪标准负载校准件低耗、低交调测试电缆PIM3值-107dBmExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试PIM3测试•定义就是两个或多个载波频率混频后产生的新的频率分量，起因系统内的各种非线性。在所有交调产物中，三阶交调电平最大。•测试框图使用无源交调分析仪无源交调分析仪12无源器件ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试注意事项无回波吸收体不能放在天线感应近场内，确保吸收体内感应回波不产生交调。同时还要保证吸收体间相同极化间隙不产生泄漏。确保连接天线电缆的剩余交调小于被测天线的交调。这可以通过在电缆一端接入一个低交调负载，在所需的形变范围内移动电缆而测得。降低连接电缆损耗。当电缆损耗超过1dB,无源交调测量误差显著增大。PIM3测试ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential四、电路参数测试PIM3测试测试重点关注：校验要准；接头要紧；操作要稳；电缆要直。ExceltekElectronics(HK)LtdConfidential无源互调失真分析仪操作指南四、电路参数测试PIM3测试开机前检查供电电源交流供电的电源线使用三芯电源线，检查仪器控制电脑主机、显示器和直流供电电源的开关，确保为OFF状态；仪器必须良好接地，可使用万用表测量仪器断口对地电阻，仪器断口对地电阻要求小于0.5欧。开机分别打开控制电脑显示器和主机的电源开关，启动windows操作系统；进入windows操作界面以后，打开分析仪供电电源SI-900A的开关；待分析仪供电电源SI-900A工作1分钟后，双击控制电脑windows操作界面上的“PassiveIMAnalyzer”图标，启动无源互调分析仪软件。仪器状态检查系统自检后，进入无源互调测试的虚拟前面板操作界面，观察有无告警信息。检查仪器编号。正常情况：仪器虚