宽带天线系数的校准
天线的测量校准方法
天线的测量校准方法天线是一种重要的传输和接收信号的装置,它的功能在于发射和接收电磁信号。
随着技术的发展,天线的形式种类越来越多,从而提供了不同的服务功能。
为了确保天线可以正常工作,在安装或使用之前需要进行测量校准。
本文讨论了天线测量校准的方法。
1、首先,为了确定天线发出和接收信号的方向,需要进行方位测量。
在这一步骤中,需要使用适当的仪器进行准确的读数,例如可以使用电子指南针和电子全方位仪。
通过这一步骤,可以确保天线的朝向正确,为信号的发射和接收提供更好的条件。
2、其次,需要进行频率测量。
天线的频率是用来传输和接收信号的驱动力,因此,必须确保天线频率正确,否则将造成信号干扰。
频率测量可以通过频谱分析仪或其它类型的仪器进行,以确保频率准确。
3、最后,需要进行功率测量,以确定天线发出和接收信号的强度。
为此,可以使用专业的功率计或电平计测量,以确保天线的功率准确。
因此,每种类型的天线在使用前都必须进行测量校准来确保正确的性能。
在测量过程中,必须准确测量天线的方位、频率和功率,以保证信号传输和接收的正确性。
此外,在使用过程中,也应定期检测天线的性能,以保证信号的正确传输和接收。
当前,天线的测量校准技术已经取得了很大的发展,出现了各种专用仪器和自动化测量系统,为天线测量提供了更多便利。
但是,尽管技术的发展带来了一定的便利,但对天线测量仍然有一定的要求,要求操作者必须具备一定的专业知识和技能,以确保天线具有良好的效果。
总之,天线测量校准是确保天线正确工作的必要步骤,因此必须正确进行,以确保信号的正常传输。
在这一过程中,必须准确测量方位、频率和功率,并定期检测性能,以确保信号的正确传输和接收。
同时,在操作过程中,也需要有一定的专业知识和技能,以保证天线的性能。
无线路由器信号强度调整高级应用技巧
无线路由器信号强度调整高级应用技巧无线路由器信号强度的调整对于获得良好的网络连接至关重要。
无论是在家庭、办公室还是公共场所,了解并掌握无线路由器信号强度调整的高级应用技巧,可以帮助我们更好地优化网络连接质量。
本文将介绍几种常见的无线路由器信号强度调整技巧和应用建议。
一、信号强度增强技巧1. 更换天线:部分无线路由器的天线信号强度并不理想,可以考虑更换更高增益的天线。
选择适合自己路由器型号的天线,更换之后可以显著提升信号覆盖范围和传输速度。
2. 路由器位置优化:将路由器放置在离中心位置更近的地方,可以减少信号受遮挡的机会。
避免将路由器放置在墙角或靠近金属物品等信号穿透性差的位置,保持路由器与待连接设备之间的直线距离。
3. 使用信号增强器:在大型办公室或多层住宅等环境中,可以考虑使用无线信号增强器。
信号增强器可以将无线路由器的信号传播到更广的区域,以便覆盖更多的设备。
二、信号强度减弱技巧1. 降低发送功率:通过调整无线路由器的发送功率可以达到减弱信号强度的效果。
在路由器管理界面中,找到无线设置选项,降低发送功率至适当的水平,可以避免信号过于强大而产生的干扰问题。
2. 使用信道分离:无线路由器默认工作在2.4GHz频段,而这个频段很容易受到邻近网络的干扰。
通过将无线路由器设置为不同的信道,可以减少干扰,提高无线信号质量。
在路由器管理界面中的无线设置选项中,可以找到信道选择的设置。
三、其他高级应用技巧1. 使用网络优化工具:有些无线路由器可能提供内置的网络优化工具,可以通过启用和设置这些工具来提升网络连接质量。
例如,某些路由器具备流量优先功能,可以按照设备或应用程序的优先级分配带宽。
2. 限制访问:通过限制某些设备的访问权限,可以有效控制网络流量和信号质量。
在路由器管理界面中,可以设置设备的接入权限或时间限制,以确保网络资源被合理分配。
3. 频段切换:在有双频无线路由器的情况下,可以尝试将部分设备连接到5GHz频段。
网络优化中天线参数优化
5G天线参数优化需要综合考虑硬件、算法和系统性能等多个方面,实现高效、灵活 的网络优化。
6G时代天线参数优化的挑战与机遇
01
6G时代将面临更多复杂环境和 应用场景,如高楼、山区、海 洋等,需要解决信号传输和覆 盖的难题。
模拟退火算法是一种基于物理退火过程的优化算法,通过随 机接受不良解,以一定的概率逐步降低解的能量,最终达到 最优解。
在天线参数优化中,模拟退火算法可以用于处理约束条件下 的优化问题,能够在一定程度上避免陷入局部最优解。
基于神经网络的优化
神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型,通过训 练和学习,能够实现复杂的非线性映射和分类等功能。
波束宽度与下倾角优化
总结词
波束宽度和下倾角是影响天线覆盖范围的重要参数,优化波束宽度和下倾角可以 提高信号的定向覆盖能力。
详细描述
波束宽度是指天线辐射的信号能量在水平方向上的分布范围,下倾角是指天线主 瓣的最大辐射方向与地面之间的夹角。通过调整波束宽度和下倾角,可以改变信 号的覆盖范围和传输质量,以满足不同场景的需求。
合理设置天线倾角,可以改善信 号的覆盖角度,减少盲区,提高 网络覆盖质量。
增强网络容量
优化天线通道数
增加天线通道数可以提高频谱效率,从而增强网络容量。
优化天线极化方式
采用不同的极化方式,可以提高信号的传输效率,增强网络 容量。
降低干扰和误码率
优化天线隔离度
提高天线隔离度可以减少信号干扰, 降低误码率。
总结词
天线方向图是指天线辐射的信号能量在空间中的分布情况,优化天线方向图可以提高信号的定向覆盖能力和抗干 扰能力。
一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统
一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统随着通信技术的不断发展,宽带接收阵列天线作为一种重要的通信设备,在无线通信系统、雷达系统以及卫星通信系统中得到了广泛的应用。
然而,由于通道幅相误差的存在,会严重影响接收阵列天线的性能和稳定性。
如何对接收阵列天线进行通道幅相校准成为了当前研究的热点之一。
在这种背景下,本文提出了一种新的宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统,旨在解决现有技术中存在的一些问题和不足,提高接收阵列天线的性能和稳定性。
该方法及系统的具体实施步骤如下:1. 确定校准信号:需要确定一种适合的校准信号,该信号需要满足在整个宽带范围内具有良好的频率稳定性和相位特性。
2. 信号发射:通过发射设备向接收阵列天线发送校准信号,确保信号在整个宽带范围内能够被接收到。
3. 信号接收:接收阵列天线接收到校准信号后,将信号经过预处理和放大等操作,使其满足后续处理的要求。
4. 通道幅相测量:利用专门的测量设备对接收到的校准信号进行幅相测量,得到每个通道的幅相误差。
5. 幅相校准算法:根据测量得到的幅相误差,设计相应的幅相校准算法,对接收阵列天线的通道进行校准。
6. 系统验证:经过幅相校准后,需要对系统进行验证,确保幅相校准效果符合设计要求。
该方法及系统具有以下优点:1. 宽带范围:能够对接收阵列天线在整个宽带范围内进行幅相校准,保证幅相误差在可接受范围内。
2. 精度高:采用专门的测量设备进行幅相测量和校准算法设计,能够保证幅相校准的精度和稳定性。
3. 自动化:该方法及系统能够实现幅相校准的自动化操作,减轻了人工干预的工作量,提高了校准的效率和准确性。
该方法及系统在宽带接收阵列天线通道幅相校准方面具有较好的应用前景和实际价值,能够有效提高接收阵列天线的性能和稳定性,为相关领域的研究和应用提供了有效的技术支撑和解决方案。
希望该方法及系统能够在未来得到更广泛的推广和应用,为通信技术的发展做出更大的贡献。
随着5G技术的不断成熟和普及,宽带接收阵列天线的应用也越来越广泛。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线匹配是指对天线进行调试和优化,以使其与所连接的无线电电路或指定频率的无线电信号达到最佳匹配,从而实现最大功率传输或最佳接收灵敏度。
下面将详细介绍天线调试匹配的方法和步骤。
一、天线参数的关系天线的参数与频率有密切的关系,其中包括工作频率、阻抗、谐振频率、增益、方向性等。
在天线调试匹配时,需要首先了解天线的参数。
1.工作频率:天线的工作频率是指天线设计的频段,通常表示为中心频率和带宽。
在进行天线调试匹配时,需要确认实际工作频率是否与设计频率相符。
2.阻抗:天线的阻抗是指天线对外部电路的阻力和反射损耗。
天线与外部电路的阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容之一3.谐振频率:天线的谐振频率是指在特定频率下,天线的电感或电容达到谐振状态。
在调试匹配时,需要根据需求调整天线的谐振频率。
4.增益:天线的增益是指天线辐射或接收的信号相对于参考天线(一般为全向天线)的能力。
调试匹配时,也需要关注天线的增益。
5.方向性:天线的方向性是指天线在一些方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。
方向性天线的调试匹配需要考虑天线的辐射方向和信号强度。
二、天线调试匹配的方法1.实验法:(1)频率扫描法:通过在设定频率范围内逐渐调整天线的参数,如长度、形状等,观察天线输出的功率或接收到的信号强度的变化。
找到最佳参数配置,以实现天线与电路之间的最佳匹配。
(2)阻抗调整法:通过改变天线输入端的附加电路或阻抗匹配网络,使得天线的输入阻抗与电路的输出阻抗相匹配。
常用的阻抗调整方法有线匹配、返料匹配、变压器匹配等。
2.理论法:(1)天线建模:通过使用计算机软件进行天线设计和仿真,根据天线的结构和参数变化,预测天线输出功率或接收到的信号强度的变化。
通过这种方法可以快速定位可能的问题,并指导调试匹配的过程。
(2)天线测量:使用天线测试仪器进行天线参数测量,如输入阻抗,驻波比等,以了解天线的实际性能。
这些测量结果可帮助分析天线与电路之间的匹配问题,并指导调试匹配的步骤。
天线调试匹配方法[精选]
天线调试匹配方法[精选]第一篇:天线调试匹配方法[精选]通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行, 两个器件肯定能搞定, 即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配, 但这是单频的。
而手机天线是双频的, 对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响, 因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷.在某一个频点匹配很容易,但是双频以上就复杂点了。
因为在900M完全匹配了,那么1800处就不会达到匹配,要算一个适合的匹配电路。
最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上的S11参数下调整,因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。
,只有两个元件匹配是唯一的,但是pi 型网络匹配,就有无数个解了。
这时候需要仿真来挑,最好使用经验。
仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。
因为仿真工具是不知道你元件的模型的。
你必须要输入实际元件的模型,也就是说各种分布参数,你的结果才可能与实际相符。
一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的,应该是一个等效网络来模拟。
本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。
实际设计中,要充分明白Smith圆图的原理,然后用网络分析仪的圆图工具多调试。
懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。
(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同,实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的)。
双频的匹配的确是一个折衷的过程。
你加一个件一定是有目的性的。
以GSM、DCS双频来说,你如果想调GSM而又不太想改变DCS,你就应该选择串连电容、并联电感的方式。
同样如果想调DCS,你应该选择串电感、并电容。
理论上需要2各件调一个频点,所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的,采用Pai型(2并一串),如常规直板手机、常规翻盖机;稍微复杂些的采用双L型(2串2并):对于更复杂的,采用L +Pai型(2串3并),比如用拉杆天线的手机。
天线的测量校准方法
天线的测量校准方法天线是无线电通信中具有重要作用的部件,必须对其进行精确的测量和校准才能保障系统的正常运行。
本文将介绍天线测量和校准的基本原理,以及一些流行的测量和校准方法,以期为天线测量和校准提供技术指导和参考。
一、天线的测量和校准的基本原理天线的性能取决于其特性参数,如有效增益、双极性、群延迟和三维增益特性等,这些参数都必须进行测量和校准,以便获得一个准确的天线特性模型。
1.1量原理天线测量要求能够实时采集多种指标,如电磁场强度、频率分布、电压相位等,通过测量指标的变化获得各种天线特性参数。
这需要对场强、频率和相位三个参数进行全面的测量,以确定天线的特性参数。
通常的方法是采用方向性射频探头和信号发生器构建测量系统,用于实时采集天线参数,并计算出各种参数。
1.2准原理校准是在测量完天线参数之后,根据实际需要对参数进行调整,使之满足指定的特性要求,以保证天线能够达到最佳性能。
天线校准的精确度取决于校准时使用的参数数据和校准方法。
通常采用变器来调整原有参数,并调整天线构造,使其达到所需的特性参数。
二、常用的测量和校准方法2.1磁场实测法电磁场实测法是一种典型的天线测量方法,采用特定的发射机和接收机,在一定的距离内实时采集电磁场的特性参数,并根据采集的参数进行测量和分析。
这种方法可以在很短的时间内得到准确和可靠的测量结果,因此被广泛应用于天线测量中。
2.2向图法定向图法是根据天线定向图中收发电位差来测量天线参数,它可以迅速提取出和绘制出完整的定向图。
利用定向图可以推算出天线的旋转、有效增益和半功率宽角等参数,以便进行准确的测量。
2.3式叠加法模式叠加法是根据天线模式叠加量来测量大型天线,它能够有效提高测量精度,减少测量时间,而且可以在有限的空间内完成测量任务。
通过在频率域上观察天线状态,可以及时检测出测量结果有误差,从而提高测量精度。
2.4 位置合金法位置合金法是利用短暂的空间位置合金实验,来测量和检验任意大小的天线,这种方法可以快速的计算天线的参数,并能够实时反馈测量结果,以便进行校准。
gbt18387-2001电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz~10MHz
频率/ Hz
2 0 X1
频率范围 9 z 0 z k -2 MH 的限值为 :=4. 0 (r ( z/)B / k z H L 74 1 Fe k )9d 年A m/H ) -2 g q H
图 1 标准峰值脉冲的磁场强度推荐限值
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2 0 k 一 5 0 1 . Hz 2 . Hz 5 Hz 0 k Hz 0 0 M 一 0 0 M 2 . Hz 3 . Hz 0 0 M - 0 0 M
特征频率点测量虽然没有推荐 , 但是应给予足够的考虑。每个倍频程最少测量两个频率点, 并且连 续两个频率点的比不超过 l6 . 0 72 运行条件 . 车辆在不加载的测功机上或以定速在轮轴支架上运行。
仪 器带 宽
2 0 z 0 H 9 H z k
如果频谱分析仪用于峰值测量, 视频带宽至少是分辨率带宽的 3 倍。 512 天线系统 ..
图1 中的试验限值以d (A m/H ) B / /H ) 和图2 B t / k z和d 年V m k z表示。理论上, x 只要天线具有足够
G / 137 01 B T 8-20 8Βιβλιοθήκη 前、 ‘曰
本标准等同采用美国机动工程师协会标准 S E 5/ J A J 15 5 电动车辆的磁场和电场强度的测 5 UN9《 量方法及执行电平》 。 本标准规定了电动车辆的磁场和电场强度的测量方法及限值。频率范围 9 -3 MH . k Hz 0 z
注: 当测量仪器 的带宽超过窄带信号的带宽时 , 被测信号的幅度将不受影响 。当测量仪器的带宽减小时 , 脉冲宽带 噪声 的指示值将会减小。
天线的测量校准方法
天线的测量校准方法
天线是电子领域中一种重要的组件,它被广泛应用于无线电通信、电视传输、导航和定位等方面。
它主要将通过电缆传输的电信号转换为无线电波,或者将无线电波转换为电信号,从而实现通信和接收信号。
正确校准天线可以最大限度地发挥其作用,因此,本文就天线的测量校准方法作一详细介绍。
首先,你需要准备一台真空发射管测试仪。
它可以测量天线的增益、驻波比、输出功率等特性,并根据特定的指定值来进行校准。
其次,在开始测量校准之前,你需要将天线固定在一个稳定的基座上,这样可以保证测试的准确性。
然后,你可以给真空发射管测试仪输入特定的频率,并使用该仪器测量天线的参数,其中包括增益、驻波比、输出功率等。
在校准过程中,你需要根据仪器检测到的参数,依据规定的校准规则,进行控制和调整,以达到特定的指定数值。
一般来说,校准过程中,你需要给天线改变它的形状,调整输入源频率,改变它的高度或支撑点位置,来改变它的参数特性,最终得到期望的特性值。
当完成校准后,你可以再次使用真空发射管测试仪校准参数,以确保测量结果的准确性。
综上所述,校准天线是一项复杂但又重要的任务,它能最大限度发挥天线的作用,为电子领域所使用的应用系统提升性能指标。
无论是采用传统的校准方法,还是采用新的技术进行校准,都能够有效、准确地完成校准任务。
本文就天线的测量校准方法作一详细介绍,希
望能为大家带来帮助。
网分校准天线阻抗匹配
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线2/27
2. 将延长线焊接到需要调试的板子上延长线的天线接到板 载天线上延长线外包的地接在板子的地上
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线3/27
3. 在匹配天线阻抗时板载天线要与 IC 端断开在该板子 上是通过去掉 L1 来实现
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线4/27
7. 添加 Marker 点按下 Marker 按钮
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线15/27
在屏幕上点击 Marker1输入 2.4G 作为 Marker1 的频率
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线16/27
在屏幕上点击 Marker2输入 2.44G 作为 Marker2 的频率
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线17/27
网络分析仪Agilent E5071C
网分校准Agilent E5071C4/34
4. 接上接线座本教程使用 Port 1
网分校准Agilent E5071C5/34
5. 接上测试电缆扳手需要拧到弯折的状态
网分校准Agilent E5071C6/34
6. 设置频段1.8GHz ~ 2.8GHz 方法一:设置起始频率 → 设置终止频率
网分校准Agilent E5071C17/34
将校准件的 L口接在测试电缆的另一端
网分校准Agilent E5071C18/34
在显示屏的 1-PortCal 界面点击Load在左侧出现 小勾表示 Load 校准 OK
网分校准Agilent E5071C19/34
不拿掉校准件还接在L口点击Done只 有一个像素点集中在圆心上校准 OK
天线阻抗匹配2.4G 倒 F 天线11/27
在 Display 界面下点击Num of Traces
天线系数的测试误差与NSA测试的改进
戴
飞
谢树果
高万峰
( 北京航空航天大学 电子信息工程学院 , 北京 100083 )
要 : 总结了归一化场地衰减 ( NSA, The N or m a lized Site A ttenuation) 测试中存在
的误差 , 指出误差主要来源于天线系数. 通过对天线互阻抗的分析 , 说明它是天线系数误差的 主要来源. 简单介绍了天线系数的标准计量方法, 发现其中并未考虑互阻抗的影响; 修正了天 线系数计量中采用的方程组, 证明该方程组不能求解. 分析了减小测试天线间互阻抗误差的因 素 , 重新设计了一种新的测试方法. 新方法使用天线增益替代天线系数, 利用天线增益测试的 必要条件避免互阻抗的影响; 证明了新方法与原方法的原理间的等价条件; 通过实测验证了新 方法的有效性. 关 键 词 : 电磁兼容; 误差 ; 天线 文 章 编 号 : 10012 5965( 2007) 1121291204 中图分类号 : T M 93 文献标识码 : A
: (Z 12 - Z 14 ) Z = - Z 13 ( Z 24 - Z 22 - ZL )
1 m 2
( 1)
式中 ZXY为天线 Y对 X 的互阻抗. 令 $ AF 为考虑互阻抗的天线系数与自由空间 中天线系数的比值, 则 $ AF = 50 + Z S + Z m 50 + Z S ( 2)
AF = 19 . 8 - 20 @ lg K - 10 @ lgG r ( 6) NSA 测试中 的自由空间天线 系数应该 经过 严格的计量 , 标准允许的方法包括标准场地法、 标 准天线法和二天线法 . 其中二天线法要求收 发天线完全相同 , 实际测试中很难实现. 标准场地 法和标准天线法这些方法在开阔场中实施, 要求 收发天线采取水平极化, 天线之间的距离为 10m. 这样做的目的是减小收发天线间互阻抗, 并且在 水平极化下 , 电缆和地面对天线的影响相对较小. 标准场地法采用 3 只天线 , 使用两两天线测 量场地衰减 , 可以得到以下方程组: AF1 + AF2 = A1 + 20 lg fM - 48 . 92 + E D AF1 + AF3 = A2 + 20 lg fM - 48 . 92 + E D
30~1+000+MHz天线系数的校准
霞
1 天线校准技术方案 天线计量的甚本方法通常分为i类:第一类是“标
准场法”,即设计、建造一个标准场,这个场的强度及其审 问分布是可以准确计算的。然后将被删场强仪的天线放 人标准场中进行洲量,对天线进行校准。第二类是“标准 天线法”,即研制一个标准的接收忑线,并配上相应的标 准测量仪表,且蘸从它的读数直接推算出场强值。然后将 被删场强仪的天线与此标准天线放任同一个场中进行刘 比测量,从而对天线进行校准。第三类是“三天线法”,即 i芷计、建造一个标准的理想反射场地,在这个场地上_二对 天线的组合为天线1发射,兀线2接收为第一组;灭线1发 射,天线3接收为第二组;灭线2发射,天线3接收为第三 组,得到三组测量数据。经过计算就可以分别得到i个天 线系数。
参考文献
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Antennas
sure舢l U sed for R adl ated Eml ssion Mea
1n
Electromaznenc IⅡterference Control【s】usA:A眦lcan
天线系数的计算与使用
天线系数计 FCC给出的数 (dB)
算结果(dB) 值(dB)
30
-3.7287 1.1394
0.0051
-2.0842
-1.8576
35
-2.4389 1.1394
0.0424
-0.7571
-0.5186
40
-1.1975 1.1394
0.0707
0.5126
0.6412
45
-0.1600 1.1394
系数十分接近,最大误差的绝对值不超过0.6d B。这表
明,在模型准确的情况下,可以通过理论计算精确获得
天线系数。
计算结果表明,在知道天线和无源网络详细电路参 数情况下,可以通过本文所述方法精确获得天线系数。 我们还可以得出使用天线系数的一些注意事项:
(1)天线系数一般在远场的测量时使用; (2)通过天线系数与测量接收机电平读数得到的 电场强度表征的是入射波在测量天线极化方向的分量; (3)为了正确使用厂家提供的天线系数,需要获 知厂家取得天线系数的条件(巴仑和匹配网络、射频电 缆型号长度等),便于在测量系统正确计算和使用厂家 所提供的天线系数。
。
(15)
式(15)中G为天线增益,λ为自由空间电磁波的波
长。可以推得:
,(16)
图4和两端口网络Z参数定义可知:
,(22)
其中,
, f c为巴仑
和匹配网络工作的中心频率(MHz),f为频率(MHz)。
(a)构造图
, (17) 式(16)和(17)是可用于计算天线系数的一般表 达式。对于负载阻抗为50Ω测量系统来说,式(16)可以 简化为:
(a)天线作为接收器件示意图
。
(1)
也有人将式(1)称为电场天线系数的定义式,并定
天线校准原理
天线校准是指对无线通信系统中的天线进行调整和校准,以确保其性能和工作效果达到最佳状态。
天线校准是无线通信领域中非常重要的一环,它直接关系到通信质量和性能的提升。
本文将详细介绍天线校准的原理及其相关内容。
一、天线校准的概念和意义天线是无线通信系统中的重要组成部分,它负责将电磁波转换为无线信号或者将无线信号转换为电磁波。
天线的性能直接影响到通信系统的传输距离、覆盖范围、信号强度和接收灵敏度等指标。
因此,对天线进行校准是确保系统正常运行和优化性能的关键。
天线校准的主要目的有以下几点:1. 确保天线的辐射方向和覆盖范围符合设计要求,提高信号的传输距离和稳定性;2. 优化天线的辐射效率,提高信号的传输功率和接收灵敏度;3. 减少天线之间的干扰,提高系统的容量和可靠性;4. 确保天线的工作频率和带宽符合系统要求,避免信号失真和频谱浪费。
二、天线校准的主要内容天线校准主要包括以下几个方面的内容:1. 方向校准:方向校准是指调整天线的辐射方向,使其与设计要求一致。
通常采用机械方式或者电子方式进行调整。
机械方式是通过调整天线的方向角度来实现,而电子方式则是通过天线阵列的相位调节来实现。
方向校准可以提高信号传输的距离和稳定性,减少信号在非目标方向上的衰减和干扰。
2. 极化校准:极化校准是指调整天线的极化方向,使其与接收或发射信号的极化方向一致。
极化校准对于提高信号的传输功率和接收灵敏度非常重要。
通过极化校准可以减少信号在传输过程中的损耗和反射,提高信号的质量和稳定性。
3. 频率校准:频率校准是指调整天线的工作频率,使其与系统要求的工作频率一致。
频率校准是确保信号传输的准确性和稳定性的基础。
如果天线的工作频率偏离系统要求的频率范围,将导致信号失真和频谱浪费。
4. 带宽校准:带宽校准是指调整天线的工作带宽,使其与系统要求的带宽一致。
带宽校准对于提高系统的容量和数据传输速率非常重要。
如果天线的工作带宽不符合系统要求,将导致信号传输速率降低和传输质量下降。
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宽带天线系数的校准
中国计量科学研究院杨盛祥
摘要天线系数校准是一个重要的计量课题,也是电磁兼容工作者们极为关注的问题。
本文介绍互易法校准宽带天线系数及应注意的一些问题。
一、前言
众所周知,在任何一个电子产品的研究设计、生产试制直到产品定型的全过程中,均存在着许多电磁辐射干扰源;或对电磁辐射干扰较为敏感的部件或设备。
电磁兼容辐射测试是抑制辐射干扰、提高辐射抗扰度和确认产品的相关EMC指标符合要求的必要手段。
天线是重要的电磁兼容测试设备。
电磁兼容辐射试验中,广泛采用宽带天线。
主要原因有二:首先是试验频率极宽,可从几赫兹至几十千兆赫。
要在如此之宽的频段内进行辐射试验,需用天线种类之多可想而知。
为了提高测量速度,不得不采用宽带天线。
其次,大多数被测辐射干扰的频率和幅度常带有一定的随机性。
如用窄带调谐偶极子天线进行测试,必先在失谐状态下找出被测干扰的频率,然后按此频率调谐天线重新测量,再查该调谐偶极子天线的天线校准系数,才能算出干扰场强值来。
不仅工作烦复,且在重新调谐测试中,可能被测干扰变了。
而使用宽带天线无须调谐,还便于实施自动测试。
宽带天线出厂时,厂家一般都给出其天线系数校准曲线。
这些曲线多数是在开阔试验场上或半电波暗室内用互易法或其它方法测得。
不少辐射试验中,接收天线处于近场区内,测试结果对距离很敏感,天线校准中,收发天线之间距离、极化方向不同,测得的天线系数亦各异。
此外,天线架设高度也有一定的影响。
通常厂家给出1m、3m和10m的水平极化天线系数,并注明天线架设高度。
因此,辐射试验必须严格按此距离及有关标准进行。
目前,我国电工电子产品的电磁兼容认证工作正在逐步展开。
信息技术设备和广播电视接收设备将分别按照G B9254—1998和G B13837—1997,在半电波室内或开阔试验场上,用宽带天线测试辐射干扰。
所用天线的天线系数准确与否,将关系到测试数据的置信度和对检测结果的判定。
因此,宽带天线系数校准具有重要的意义。
二、校准原理
鉴于辐射试验中,宽带天线所处场地条件可能不同于出厂校试的条件;而且试验中测量值往往是视在场强;互易法操作简便,要求场地条件不高;因此,对所用宽带天线采用互易法在试验现场校难,即实用又有效。
11测试布置
将两个完全相同的宽带天线置于开阔试验场上(或半电波暗室内,或其它具体试验现场)。
两天线极化方式和架设高度一致。
天线间距为d,一般取规定的距离,如1m、3m和10m。
如图1所示。
图1互易法校准宽带天线系数框图
此处得到的天线系数A F未包括连接
电缆的损耗。
在实际计算天线系数时,应考
虑连接电缆的损耗L dB。
则
A F=-29.77+20l g f M Hz-10l g G+L dB(11)
三、连接电缆损耗的测试
连接电缆损耗可采用自动网络分析仪
准确测试。
如无此设备,亦可采用图2所示
测量方法得到:
图2
电缆损耗测试方块图
①合成信号发生器通过一根测量电缆
直接与频谱仪相接。
信号发生器输出电压
为V T,频谱仪读数为V R。
②然后去掉电缆。
将频谱仪通过一只
同轴连接器与信号发生器相连。
调节信号
发生器的输出电平,使频谱仪读数不变,仍
为V R,则信号发生器的输出电平变化量即
为电缆损耗L dB。
③逐一改变频率,即得电缆损耗的频
响曲线。
四、天线校准举例
例,双锥天线,H K116型。
序号:
846653/003,校准日期:03-04-97。
校准
数据如表1
五、应注意的问题
校准和使用宽带天线系数时,应注意
以下几个问题:
11为分析问题方便,我们曾假定天线
的输入端阻抗恒定为50Ω,从而使有关算
式得到简化,变功率测试为电压测试。
实际
情况是仅当电压驻波系数V SWR≤1.04
时,输入端阻抗才是50Ω±2Ω。
双锥天线和对数周期天线的V SWR≤210。
这样大的驻波系数,将使其频域输入阻抗在25~75Ω间。
从而导致系统失配。
信号源与接收机因失配而读数不准。
因此,天线配对时,不仅要外形尺寸相同,而且应用网络分析仪对天线进行驻波测试,挑选V SWR小的,数值相近的天线配对测试。
21收发天线有时是不能互易的。
例如双锥天线就收发不同。
发射天线内部结构上作了改变,更多地考虑了敏感度试验中辐射大功率和降低天线输入端的反射。
因此,天线配对时,不仅要看外形,亦应注意内部结构的一致性。
31发射天线在不同方向上的辐射特性是不同的,而且场强方向也会改变。
所以校试中,不仅极化方式应严格一致,而且最大增益方向应严格对准。
41收发天线间距指的是两天线中心的距离。
对双锥天线而言,天线中心位置明显,易于判断;就对数周期天线来说,一般认为,天线中心大致与天线轴向几何中心相近。
天线间距就是轴向几何中心的距离。
51由于天线系数是在规定的距离上校试出来的。
原则上只能在该距离上使用。
距离变了,天线系数亦不同。
但在有些试验中需升降天线,导致距离的改变。
此时应作天线系数的修正。
61为实现良好互易。
校试中,不仅天线应相同,连接电缆、插头插座亦应完全一致。
71校准实验中,还应注意连接插头接触良好,牢固可靠。
测试场地也应基本满足要求。
参考文献
〔1〕美国汽车工程师学会标准SA E-ARP-958,“校准宽带电磁干扰测量天线的标准要求和方法”,1968年1月3日修订出版。
〔2〕曲长云、蒋全兴、吕仁清,《电磁发射和敏感度测量》,东南大学出版社,1988年10月。
〔3〕G B6113-85,《电磁干扰和敏感度测量设备规范》,附录1,1985年。
〔4〕杨盛祥、吴钒,“用T EM室进行场强仪及其天线校准”,EMC-90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP1109-113。
〔5〕毛康候,“电磁兼容性测量天线研究”,EMC-90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP1193-196。
新产品超对数宽带天线HL562-通用宽带EMC测试天线
R&S公司的新型超对数天线HL562是一种覆盖很宽频段的通用EMC测试天线:它是双锥和对数天线的复合体,能覆盖30M到3000M Hz的频率范围。
超对数天线HL562适用于干扰场强测试和敏感度测试。
它结构紧凑,重量很轻,便于操作。
新的EMC标准要求在更宽的频率范围内进行发射和抗干扰测试。
到目前为止,需要几副天线才能覆盖这个频段。
因此,测试就需要经常中断,也导致测试时间的延长和费用的增加。
R&S 公司的单个测试天线能覆盖30M到3000M Hz 频段,这样,多种测试都可以用这种天线进行。
超对数HL562把双锥振子和对数定向天线复合在一起。
辐射源的V型配置不仅能提高天线增益,而且在200M Hz以上,E面和H面能保证对称的方向图。
这样就能确保对被测件的均匀照射。
为降低测试不确定度,根据CISPR16-1的要求,测试天线具有20dB以上的极化隔离度。
由于对数周期天线的一体化设计,超对数天线HL562重量很轻,机械稳定性很好。
每副天线在交付前都用三天线法进行了校准。
校准数据作为数据记录随天线提供。
R&S公司的EMC测试天线UL TRAL O G HL562即将面市。