DB35/T 1978-2021 无线局域网天线测量方法.pdf

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标准编号:DB35/T 1978-2021
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标准类别:电力标准
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DB35/T 1978-2021标准规范下载简介

DB35/T 1978-2021 无线局域网天线测量方法.pdf简介:

DB35/T 1978-2021 是中国国家标准,中文名称为《无线局域网天线测量方法》,该标准主要规范了无线局域网(Wi-Fi等)天线的性能测试方法。它对天线的辐射特性、增益、方向性、效率、带宽、插入损耗、极化等关键参数的测量方法进行了详细的规定。

1. 辐射特性:包括天线的辐射方向图、辐射功率、辐射效率等,这些参数反映了天线发射信号的能力和方向性。

2. 增益:测量天线相对于全向天线(理想点源)的辐射功率增强程度,是衡量天线性能的重要指标。

3. 方向性:描述了天线信号发射的集中程度,包括水平和垂直方向性。

4. 效率:衡量天线将输入功率转换为辐射功率的能力,越高表示能量损失越小。

5. 带宽:天线的工作频带范围,反映了天线在不同频率下的性能稳定性。

6. 插入损耗:测量天线连接器或馈线对信号传输的影响,低插入损耗有助于信号的传输质量。

7. 极化:对于双极化天线,还需要测量其水平和垂直极化的性能。

该标准的出台,旨在确保无线局域网天线的性能测试具有统一的规范和标准,对天线制造商、设计者和用户来说,都提供了重要的参考依据。

DB35/T 1978-2021 无线局域网天线测量方法.pdf部分内容预览:

本文件规定了无线局域网大线的测量条件、测量方法和步骤, 本文件适用于通信系统中无线局域网基站及终端设备天线的测量,其他无线通信天线的测量方法参 照执行。 注:无线局域网天线的一些主要范围参见附录A。

下列文件申的内容通过文中的规范性引用 该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用 件。 GB/T9410一2008移动通信天线通用技术规范

GB/T9410一2008移动通信天线通用技术规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 无线局域网天线 wirelessLANantenna 应用在无线局域网,能有效辐射或接收电磁波,将传输线与空间或其他媒介耦合起来的一种装置。 注:无线局域网天线包括直到传输线端口为止的所有匹配、平衡、移相或其他耦合装置。 [来源:GB/T9410—2008,3.1,有修改] 3.2 天线增益antennagain 天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线在相同输入功率时最大辐射通量密度的比 值。 注:天线增益常用符号G表示,单位dBi。通常天线增益均指最大辐射方向的增益。 [来源:GB/T94102008湖北省市政工程消耗量定额及全费用基价表(2018) 第八册 路灯工程.pdf,3.14,有修改] 3.3 方向性图 radiationpattern 表征天线辐射特性(场强、功率、相位、极化等)与空间角度关系的图形。 注:通常方向性图是指天线的增益方向性图,具体方向性图的进一步解释参见附录B。 3.4 波瓣宽度beamwidth 天线方向性图中低于主瓣峰值增益指定程度的最近的两点所形成的夹角宽度。 注:业内常用波瓣宽度有两种,一种是天线方向性图中低于主瓣峰值增益3dB最近的两点所形成的夹角宽度,称为 3dB波瓣宽度;另一种为天线方向性图中低于主瓣峰值增益10dB最近的两点所形成的夹角宽度,称为10dB波 宽度

天线极化polarzation 描述天线辐射电磁波中电场矢量在空间指向的参量。 注:由于电场与磁场有恒定关系,故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。而空间电磁波 具有线极化、圆极化和椭圆极化三种方式,对应的天线分为线极化、圆极化和椭圆极化三种天线。以地平面作 参考面,线极化天线分为水平极化天线、垂直极化天线,圆极化天线分为左旋圆极化天线、右旋圆极化天线 3.6 输入阻抗 inputimpedance 天线输入端口处电压与电流的比值。 3.7 阻抗匹配 impedancematching 天线的阻抗匹配与发射机输出阻抗形成共轭匹配的状态。 注:业内天线阻抗默认匹配到50Q,与馈线特性阻抗相同。 3.8 天线效率antennaeffecienty 天线辐射出去的功率与输入到天线的功率的比值。 注:天线效率表征天线有效转换导行波为空间波的能力。 3.9 最小测试距离minimumtestdistance 在未使用近远场转换情况下,为获得天线远场测试指标所需要的最小距离。 注:最小测试距离常用R来表示,业内一般认定当测试天线与待测天线之间的距离大于等于10倍测试频段对应的波 长时候,可以认为符合远场测试条件,此时对应的距离认为是最小测试距离。

天线极化polarzation 描述天线辐射电磁波中电场矢量在空间指向的参量。 注:由于电场与磁场有恒定关系,故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。而空间电磁波 具有线极化、圆极化和椭圆极化三种方式,对应的天线分为线极化、圆极化和椭圆极化三种天线。以地平面作 参考面,线极化天线分为水平极化天线、垂直极化天线,圆极化天线分为左旋圆极化天线、右旋圆极化天线。 6 输入阻抗 inputimpedance 天线输入端口处电压与电流的比值。 7 阻抗匹配 impedancematching 天线的阻抗匹配与发射机输出阻抗形成共轭匹配的状态。 注:业内天线阻抗默认匹配到50Q,与馈线特性阻抗相同。 8 天线效率antennaeffecienty 天线辐射出去的功率与输入到天线的功率的比值。 注:天线效率表征天线有效转换导行波为空间波的能力。 9 最小测试距离minimumtestdistance 在未使用近远场转换情况下,为获得天线远场测试指标所需要的最小距离。 注:最小测试距离常用R来表示,业内一般认定当测试天线与待测天线之间的距离大于等于10倍测试频段对应的波 长时候,可以认为符合远场测试条件,此时对应的距离认为是最小测试距离。

下列缩略语适用于本文件, VSWR:电压驻波比(VoltageVtandingWaveRatio) 主:电压驻波比是反映传输线工作状态的特征参量。把天线作为无损耗传输线的负载时,沿传输线产生的电压驻 上,最大值与最小值的比值。

下列缩略语适用于本文件。 VSwR:电压驻波比(VoltageVtandingWaveRatio) 注:电压驻波比是反映传输线工作状态的特征参量。把天线作为无损耗传输线的负载时,沿传输线产生的电压驻波 上,最大值与最小值的比值。

5.1.1用于无线局域网天线测量的全电波暗室示意图见图1,全电波暗室的性能

用于无线局域网天线测量的全电波暗室示意图见图1,全电波暗室的性能指标参见附录C。

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5.2.1全电波暗室测量系统

除另有规定外,测量应在正常大气条件下进行,测量环境条件: 环境温度:15℃~35℃; 相对湿度:45%~90%; 电源电压:AC220V(1±5%); 电源频率:50Hz(1±5%)

图1全电波暗室天线测量原理图

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6.1.2按照图2搭好测试拓扑,其中,标准偶极子天线为发射天线,加入标称信号源功率;用标准偶 极子天线为接收天线,发射天线与接收天线的测量距离满足Rin≥10入条件下,用网络分析仪测量接收 功率P。 6.1.3按照天线产品技术说明书的安装要求,在全电波暗室转台上(接收天线位置)架设好待测天线: 发射天线(源天线)不变,用网络分析仪测量待测功率P2。 6.1.4相同输入功率,待测天线与标准天线在空间同一位置接收的功率密度比,即为待测天线的增益: 具体计算方法按照公式(1)计算

G = 10 .(2/P) + ..

式中: C一一表示天线增益,单位为分贝(dB); P一一待测功率; P一一接收功率; 2.15一一标准偶极子天线相对于理想点源辐射单元的增益系数

氏 一表示天线增益,单位为分贝(dB); P一一待测功率; P一一接收功率;

5.2.1按照天线产品技术说明书的安装要求,在全电波暗室转台上(接收天线位置)架设好待测天线, 发射天线与接收天线的测量距离满足Rin≥10入条件下,保持固定不动。 5.2.2加入标称信号源功率将待测天线作为发射天线,在水平面用场强仪测量连续不同方位角上各点 的场强值。 6.2.3待测天线作接收天线,发射天线加入标称信号源功率,在水平面用场强仪测量连续不同方位角 上各点的场强值。 6.2.4画出电场强度E随空间角坐标(0,β)的分布图即天线的水平方向性图。 6.2.5在垂直面上测量的即为天线的垂直方向性图。

6.4.1重复6.2.1、6.2.2、6.2.3步骤。 6.4.2选取已知的线极化天线为发射天线,对待测天线作方向性图测量。 6.4.3所得到的电场E空间矢量,即为天线极化参数。

6.4.4通过多角度连续正交测量,可以得到天线的交叉极化参数

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5.1按照天线产品技术说明书的安装要求,在全电波暗室转台上(接收天线位置)架设好待测天 持固定不动。 5.2正确设置网络分析仪测量参数,对待测天线进行输入阻抗的测量。

6.5.1按照天线产品技术说明书的安装要求,在全电波暗室转台上(接收天线位置)架设好待测天线, 保持固定不动。 3.5.2正确设置网络分析仪测量参数,对待测天线进行输入阻抗的测量

6.6.1重复6.5.1步骤。 6.6.2正确设置网络分析仪测量参数,对待测天线进行反射系数T测量。 6.6.3正确设置网络分析仪测量参数,对待测天线进行驻波比(VSWR)测量,驻波比和反射系数的关 系如公式(2)所示

6.6.1重复6.5.1步骤。

.6.1重复6.5.1步骤

式中: 电压驻波比(VSWR); r——反射系数。

6.7.1重复6.5.1、6.6.2步骤。

6. 8. 1重复 6. 5. 1 步验

式中: n—天线效率; P一一输入功率; P一一输出功率。

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附录A (资料性) 主要天线规格

主要天线规格见表A.1。

表A.1主要天线规格

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表A.1主要天线规格(续)

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表A.1主要天线规格(续)

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表A.1主要天线规格(续)

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B.1方向图和方向性系数

王何大线的辐射场都具有方向性。方向性就是在相同距离条件下,大线辐射场的值与空间方向 、方位角)的关系,如图B.1所示。设天线辐射的电场强度E(r,の,Φ),则电场强度按照公式(B.1

E(r,,)I = x× f(0,)

天线的方向性系数按照公式(B.3)计算

式中: D——天线的方向性系数:

GB 51368-2019-T:建筑光伏系统应用技术标准(无水印,带书签)D = (2x" " F2(e, p)sinededp)×

=(J2" "F2(e, )sineded)

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F(,)一一归一化方向函数; 一一子午角; 一一方位角。 显然,方向性系数与天线辐射功率在空间中的分布有关,要增大天线的方向性系数,就要求主瓣要 室,且副瓣电平要小。

由于大线存在导体损耗、介质损耗、表面波损耗等,因此大线实际辐射功率比大线输人功率小 效率体现了天线将输入功率转换为辐射功率的有效程度,按照公式(B.4)计算。

NB/T 14015-2016标准下载式中: 7——天线效率; P一一辐射到自由空间的功率; P一一输入天线的功率。

TA = • (B. 4)

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