天线及接收系统的无线电干扰第1部分：基础测量天线方向图的室内远场测量方法

天线及接收系统的无线电干扰第1部分：基础测量天线方向图的室内远场测量方法

国家标准 GB/40602.1一2021 天线及接收系统的无线电干扰 第1部分:基础测量天线方向图的 室内远场测量方法 AntennaSand lreeeptionsystemsfor radiointerference Part1:Basicmeasurement一Methodforfarfieldeasuringinmierowave anechoicchamber 2021-10-11发布 2022-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T40602.1一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 本文件是GB/T40602《天线及接收系统的无线电干扰》的第1部分 GB/T40602已经发布了以 下部分 第1部分:基础测量天线方向图的室内远场测量方法; 第2部分:基础测量高增益天线方向图室内平面近场测量方法 本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC79)提出并归口 本文件起草单位 电子科技集团公司第三十九研究所、广东省珠海市质 上海电器科学研究院、 量计量监督检测所、上海添唯认证技术有限公司、上海霍莱沃电子系统技术股份有限公司厦门大学、上 海电器科学研究所集团)有限公司上游机器人产业技术研究院有限公司、上海无委无线电检测实验室 有限公司、芮锋射频技术(上海)有限公司.北京中科国技信息系统有限公司、汽车工程研究院股份 有限公司、佛山市禅信通科技有限公司 本文件主要起草人;郑军奇、王鹏、于超、李军、喻金龙,熊蒙、袁书传、毛小莲、张森、王存祥、叶琼瑜 宋江伟、张峰衔、谢延萍,朱怕宁、钱巧静,罗宇翔、张志华,雷剑梅,何志辉,冯军
GB/T40602.1一2021 引 言 天线及接收系统的无线电干扰是以“天线”无形天线-无线接收系统)为切人点,建立天线和无线电 接收系统的电磁兼容标准,涵盖天线、测量场地和无线接收系统 GB/T40602《天线及接收系统的无线电干扰》拟由如下部分构成 第1部分:基础测量天线方向图的室内远场测量方法 目的在于规定天线辐射方向图(以下 简称辐射方向图)在微波暗室内等高架远场的测量方法 第2部分:基础测量高增益天线方向图室内平面近场测量方法 目的在于规定高增益天线 平面近场扫描法在微波暗室内测量天线方向图的方法 第3部分场地测量紧缩场场地性能确认方法 目的在于规定紧缩场屏蔽效能、静场辐射特 性、相位特性和交叉极化性能的测量方法 第4部分;无线接收系统集成无线电模块电子设备电磁兼容测试方法 目的在于规定用于 工业、科学,医疗、汽车,家用电器等集成无线模块电子设备的电磁兼容测试要求和测试方法 上述四部分与之前已发布的关于车载天线及系统的GB/T -2020共同构成了天线及接收系 38889 统的无线电干扰标准体系
GB;/T40602.1一2021 天线及接收系统的无线电干扰 第 1部分:基础测量天线方向图的 室内远场测量方法 范围 本文件描述了天线辐射方向图(以下简称辐射方向图)在微波暗室内等高架远场的测量方法 本文件适用于工作频段不超出实验室可工作频段,远场跑离条件满足实验室测试距离,测量运动范 围在微波暗室静区内的天线辐射方向图测量 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 其中,注日期的引用文 件,仅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)适用于 本文件 GB8702一2014电磁环境控制限值 GB/T14733.102008电信术语天线 术语和定义 GB8702一2014和GB/T14733.10-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 坐标系统cordinatesystem -种包含天线坐标系、转台坐标系、场地坐标系的系统 注1;一般选择天线坐标系为测量坐标系,若选择其他坐标系,需从该天线坐标系变换到另外的测量或工作坐标系 中去,只要它们的相对取向和位置是已知的 注2;用这种坐标系统,测得的天线参数与天线的安装或取向无关 3.2 室内远场farfielainmicrowaveanechoiechamher -种在微波暗室内,且在远场条件下进行天线测量的室内测量场地 3.3 线极化天线inerly-pwarixed antenna 在最大增益方向上,作发射时辐射线极化电磁波的天线,或作接收时能使天线终端得到最大可用功 率的方向人射线极化电磁波的天线 3.4 圆极化天线eireularlypolarizedantenna 在最大增益方向上作发射时辐射圆极化电磁波的天线或作接收时能使天线终端得到最大可用功 率的方向人射圆极化电磁波的天线
GB/T40602.1一2021 3.5 远场测量farfieldmeasurement 在被测天线的远场区进行的测量,测量结果无需算法转换,可以直接表征天线的远场辐射方向图 特性 3.6 辐射方向图radiationpatterm 表征天线辐射量在空间的分布 注表征场的量,如电磁场的一个规定分量的大小或场强-距离乘积,射强度,方向性、绝对增益或相对增益等 [来源;GB/T14733.102008,712-02-15,有修改 3.7 辐射强度radiationintensitsy 在给定方向和辐射场区内天线每单位立体角的辐射功率 注1辐射强度以每球面度的瓦数表示 注2;辐射强度可以认为是两个正交极化分量辐射强度之和 [来源:GB/T14733.10一2008,712-02-41,有修改] 3.8 增益gain 在输人功率相等的条件下,实际天线与标准增益天线在空间同一点处所产生的信号的功率常皮 之比 注1:如果用理想的无方向性的点源天线作比较对象,增益的单位为dB,在各方向上的增益是均匀的 注2:本文件的增益考虑dB和dBd的情况,其关系为dBi=dBd十2.15 注3:增益不包括阻抗和极化失配引起的损耗,并且不依赖于天线所连接的系统 注4:对应于各向同性辐射功率的辐射强度等于天线接收的功率除以4开 注5:如果天线无损耗,则给定方向上天线的绝对增益在数值上和它的方向性系数相同 注6:如果未指定方向,则为最大辐射强度的方向 3.9 主瓣majorlobe;mainlobe 对所需极化,包含辐射强度最大值方向在内的天线辐射瓣 [来源;GB/T14733.102008,712-02-24] 3.10 副瓣secondarylobe;minorlobe 除主瓣以外的任何辐射瓣 [来源GB/T14733.10一2008,712-02-25 3.11 后瓣backlobe 其轴与主瓣轴的前向大约成180"角度的副瓣 3.12 差波瓣零值深度nldepthofdifereneebeam 差波瓣最大电平与差波瓣中心最小电平之比的分贝数 注:也简称为“零深” 3.13 microwaveanechoicehamber 微波暗室 -种经过专门设计的能模拟自由空间的封闭室
GB;/T40602.1一2021 3.14 辅助天线 beac0nantena 室内远场测量中用于接收或发射信号的天线,与被测天线形成完整的测量信号收发链路 3.15 辅助天线塔 beacOnt0wer 室内远场测量中用于架设辅助天线的结构体 注;如支架、标杆、塔架等 3.16 静区quiet Z0ne 在微波暗室内,电磁波的反射被控制到设计水平的区域 测量条件 4.1概述 室内远场测量方法是在微波暗室内直接测量的方法将被测天线架设在位于静区的转台上,将辅助 天线架设在被测天线的远场位置处,通过转台带动被测天线旋转,接收设备采集到幅度和相位后,测量 软件根据相应的位置信息生成远场辐射方向图 4.2被测天线状态 被测天线的状态有发射状态、接收状态、连续波状态、脉冲工作状态 当被测天线是无源,线性可逆的装置,则该天线的辐射特性可以在发射状态或接收状态下测量 当被测天线含有源、非线性和不可逆电路元件时,应在天线相应的工作状态下测量 注:当被测天线在大功率状态下工作时,需要对系统测量设备进行相应的设计与保护 4.3坐标系统 天线远场辐射方向图一般是以辐射电场矢量的分量随方向或位置的变化来表示的 不论是矢量的 分量还是方向参数都应以相对应的坐标系来定义 为了最大限度地实用,坐标系统应相对于天线固定 用这种坐标系,测得的天线参数与天线的安装或取向无关 如果需要,可以从该天线坐标系变换到另外 的测量或工作坐标系中去,只要它们的相对取向和位置是已知的 室内远场测量中一般采用图1所示的坐标系统,其roy平面取为被测天线的口径面或天线阵的阵 面,原点与口径面的几何中心重合,轴垂直于被测天线口径面,指向辅助天线 对线极化天线,天线口面场主极化的方向取作工轴或y轴;对非线极化天线,r轴和y轴的取向尽 可能满足结构上的某种对称性
GB/T40602.1一2021 图1室内远场测量坐标系统 测量环境 S 5.1测量环境要求 除另有规定外,测量应在以下气候条件下进行 环境温度;15C35C; a b) 相对湿度;25%一75%; 大气压力:86kPa106kPa c 5.2测量场地要求 天线辐射方向图的室内远场测量通常在矩形微波暗室内进行,应满足的要求如下 微波暗室净空间尺寸应满足远场测量条件,静区指标、测量设备和被测天线安装架设和旋转采 a 样的空间需求,如图2所示
GB;/T40602.1一2021 被测天线 辅助天线 静区 标引序号说明 -远场测量距离,单位为米(m); R 辅助天线到暗室前墙的距离,单位为米(n m); R -被测天线到暗室后墙的距离,单位为米(m) D -被测天线等效辐射口径,单位为米(m); 暗室的高度,单位为米(m) W 暗室的总长度; -辅助天线的人射角 注;净空间尺寸是指不包含吸波材料的尺寸 图2矩形微波暗室尺寸示意图 为使收发天线满足远场测量条件,收发天线间的最小测量距离R应满足式(1)要求 2(Dd) ,10， R 乙 max 人ms 入m 式中 远场测量距离,单位为米(m)1 被测天线等效辐射口径,单位为米(m); D 辅助天线等效辐射口径,单位为米(m); 被测天线最高工作频率对应的最短工作波长,单位为米(m); 被测天线最低工作频率对应的最长工作波长,单位为米(m) 暗室的总长度L应满足式(2)的要求 L=Ri十R十R 式中: 辅助天线到暗室前墙的距离,单位为米(m); R 被测天线到暗室后墙的距离单位为米(m). R 注1，辅助天线距暗室前墙的距离R，约为1m-w/2,其中w为暗室的商度 暗室的宽度和高度由吸波材料允许的人射角确定，应满足式3)的要求 =tg,或w一Rctg(0<70°)y
GB/T40602.1一2021 式中 R 当人射角0一70`时,W 2.7 注2;当<70",吸波材料具有较好的吸波性能 注3:从吸波材料所允许的人射角看,当暗室的高度等于宽度时,交叉极化特性较好 b 微波暗室工作频率覆盖被测天线工作频率范围 微波暗室静区的范围应覆盖被测天线采样时的旋转区域,静区中心应位于暗室宽度和高度的 中心 d 微波暗室静区反射电平应满足 ) 当频率700MHz1GHz时,静区反射电平<一35dB; 2)当频率1GHz3GHz时(不包括1GHz),静区反射电平<一40dB 3)当频率>3GHz时,静区反射电平<一45dB 微波暗室静区空间的幅值均匀性应满足 l被测天线沿轴线移动时,接收信号起伏不超过土2.0dB; 2被测天线在同一平面,上下左右移动时,接收信号起伏不超过士0.25dB. f -25dB 微波暗室静区的交叉极化隔离度<- 微波暗室的多路径损耗应满足不超过士0.25dB g h包含场地在内的测量系统应满足GB8702一2014对无线电干扰保护的要求 o 测量系统 6.1系统框图 室内远场测量系统包括机械子系统、射频子系统、控制子系统、测量软件 系统典型框图如图3 所示 被测天线 辅助天线 低噪声 放大 放大器 辅助天线塔 测量转台 AMEL w，T 转台控制器 转台控制器 矢量网络分析仪 实时控制器 控制计算机 注:AZ表示方位轴,EL表示俯仰轴,W表示极化轴,T表示一维平移轴 图3室内远场测量系统框图
GB;/T40602.1一2021 6.2机械子系统 远场测量的机械子系统包括测量转台、辅助天线塔 测量转台用于架设被测天线,辅助天线塔用于 架设辅助天线，一般将被测天线架设在微波暗室静区的中心位置,以获得较好的性能 测量转台包括方位转台、俯仰转台、极化转台、一维平移导轨、地面导轨、转台结构体、控制器等,实 现方位、俯仰、极化旋转功能和前后,左右的平移功能,可根据实际测量需要选择其中几个维度的组合 如图4所示,在方位/俯仰转台上有一维平移导轨,平移导轨的立柱上安装极化转台,测量转台安装在地 面铺设的导轨上 方位/俯仰轴实现测量中的球面采样便利;极化轴实现被测天线的极化旋转;一维平 移导轨实现被测天线架设位置的调整,与辅助天线对准;地面导轨调节测量转台与辅助塔之间的距离 测量转台一般使用上方位下俯仰、下方位上俯仰或方位-俯仰极化组合的转台 特殊需求的辐射方向 图测量,也可设计相应运动形式的转台 辅助天线塔包括极化转台、二维调整机构,辅助天线塔架结构、控制器等,实现极化旋转、前后、上下 移动功能,可根据实际测量需要选择其中几个维度的组合 极化转台实现辅助天线的极化旋转;二维调整机构实现调整辅助天线位置,与被测天线对准 远场 渊量中机械子系统实现测量买样需要的方位.,俯仰,极化运动,被渊天线与辅助天线架设位置的调整对 准,可根据实现测量需要,进行运动形式的组合 方位、俯仰、极化转台的旋转精度应小于天线辐射方向图波瓣宽度和指向精度技术指标要求,典型 值是波瓣宽度和指向精度的1/10~1/3 极化转台 被测天线 极化转台 辅助天线 维平移 导轨 俯仰转台 二推调整 机构 地面导轨 方位转台 测量转台 辅助天线塔 图4机械子系统示意图 6.3射频子系统 6.3.1概述 射频子系统包括矢量网络分析仪、辅助天线、放大器和电缆及实现测量功能的其他射频设备和器 件,基于信号源及接收机的射频测试系统如图5a)所示,基于矢量网络分析仪的射频测试系统如图5b 所示,外混频双内源射频系统如图5c)所示
GB/T40602.1一2021 辅助天线 被测天线 信号源 接收机 基于信号源及接收机的射频系统 辅助天线 被测天线 网络分析仪 基于矢量网络分析仪的射频系统 b 放大器 辅助天线 被测天线 混频器 参考通道 测量通道 混频器 测量中频 中频/本振单元 参考中频 本 振 网络分析仪 测量信号 ce 外混频双内源射频系统 图5射频系统框图 矢量网络分析仪内部集成信号源和幅相接收机,为测量系统提供发射信号和采集测量数据 矢量 网络分析仪可代替信号源使用 若只测量幅度辐射方向图,可采用接收机代替矢量网络分析仪作为接 收机 在测量过程中,射频系统的短期和长期稳定性对测量精度至关重要,根据不同的测量要求配置不 同射频系统 测量使用的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 可根据测量 需要的频率范围,选择混频器、倍频器、定向耦合器等其他的测量设备 6.3.2测量设备 6.3.2.1 矢量网络分析仪 频率分辨率:1Hz
GB;/T40602.1一2021 频率准确度:3X10- 源输出功率:>0dBm 动态范围:>l10dB 6.3.2.2信号源 频率准确度:3×10- 频谱纯度;谐波<一30dBc,非谐波<一50dBe 输出功率;>0dBmm 6.3.2.3接收机 频率分辨率;10Hz一3MH2 频率准确度;3×10-" 显示平均噪声电平;<一140dBm/Hz 6.4控制子系统 控制子系统包括实时时钟控制器、计算机和控制线缆等,实现各设备的协同控制 6.5测量软件 测量软件控制机械子系统实现测量采样需要的方位,俯仰,极化运动,并记录其位置信息 软件分析所测得数据功能应满足 数据分析软件能够分析辐射方向图的波束宽度,波束指向、零深,副瓣电平、后瓣电平、前后比、 a 交叉极化.极化隔离度,箱比等参数; b)数据分析软件能够对幅度及相位辐射方向图进行最大值归一化、指定值归一化 c 数据分析软件能够比较多次测量的结果,考察系统的一致性; d 数据分析软件能给出数据文件,包括原始数据和处理后的数据 测量方法 7.1基本理论 室内远场天线测量时,通常在矩形微波睹室内采用等高架设测量场进行,辅助天线和被测天线的测 量几何关系如图2所示 室内远场辐射方向图测量时,被测天线应在一定距离处接收到由辅助天线辐射的等幅同相的平面 波 测量距离R应满足远场条件式(1)的要求 当人射到被测天线口径中心与边缘的相位差小于/8， d<0.4D时,式(I)可简化为式(4): 12D?" R ,10a max 入mn 7.2测量实施 7.2.1 系统对准 辅助天线架设在辅助天线塔上,被测天线架设在测量转台上,如图4所示 被测天线坐标系平行于辅助天线、测量场地的坐标系 辅助天线与被测天线的对准可通过经纬仪、反射镜、激光跟踪仪等设备来完成 典型的对准工具是
GB/T40602.1一2021 经纬仪和激光跟踪仪 通常完整的扫描轴对准参考场地坐标,如使用场地中特殊定位的立方镜或是经 纬仪粑标来保证扫描系统垂直 场地的标志点可固定于实体(如地板等)上的粑标 7.2.2测量距离 天线辐射方向图室内远场测量时,测量距离、被测天线尺寸、被测天线的工作波长关系应满足式(4 中的远场条件 7.2.3采样面 远场辐射方向图测量是在图1所示的球面上进行采样,根据测量范围的需要选择球面上的某一条 迹线,某一区域或完整的球面进行采样 7.2.4采样间隔 远场辐射方向图测量的采样间隔根据测量精度的需要选择合适的角度间隔,典型值是波束宽度和 指向精度的1/101/3 7.3测量参数 室内远场天线辅射方向图测渊量的主要参数如下 a) 线极化天线 幅度辐射方向图; 1 2 相位辐射方向图 波束宽度; 3 4 波束指向; 零深 5 副瓣电平; 6 后瓣电平 77 前后比; 8 交叉极化 10)增益 Im 方向性系数; 12 相位中心 圆极化天线 b 幅度辐射方向图: 相位辐射方向图 22 3 波束宽度; 波束指向 4 57 零深 副瓣电平; 6 后瓣电平; 8 前后比; 交叉极化/轴比; 9 0)增益; 1方向性系数; 12 相位中心 10
GB;/T40602.1一2021 7.4测量步骤 7.4.1辐射方向图测量 辐射方向图测量的主要步骤如下 根据图3进行测量布置,将被测天线架设于测量转台上,将对应频段的辅助天线安装于辅助天 a 线塔上,连接测量链路的射频线缆、控制线、电源线等 b 系统控制设备开机,根据7.2.1进行系统对准,根据7.2.2调整测量距离 系统测量仪器设备开机,进行设备预热和系统自检 若被测天线为有源天线,被测天线系统开 机,根据有源天线系统的预热要求进行预热 d 根据被测天线的极化调整辅助天线的极化. 在系统测量软件中设置测量频率、信号功率和中频带宽等参数,根据7.2.3和7.2.4的要求,设 置方位面和俯仰面扫描范围、采样间隔,设置测量转台的运动速度等 系统测量软件执行测量任务,控制测量转台带动被测天线进行方位面和俯仰面扫描,矢量网络 分析仪采集测量信号幅度和相位值 系统测量软件记录幅度和相位的测量值 幅度值的量纲为分贝(dB)或线性值 g h)位置的量纲为度(")或弧度 D 若被测天线为圆极化天线,重复步骤ce)e)测量另一个极化 在后处理软件中对原始数据进行后处理分析得到幅度辐射方向图、相位辐射方向图、波束宽 度、波束指向、零深、副瓣电平、后瓣电平前后比、交叉极化、轴比、相位中心等参数 7.4.2增益测量 增益测量采用比较法,主要步骤如下 按照7.4.1的步骤a)步骤g)测量被测天线的幅度和相位值: a 将被测天线替换为标准增益天线,按照7.4.1的步骤a) b 步骤g)测量标准增益天线的幅度和 相位值 在后处理软件中对原始数据进行处理分析得到增益辐射方向图,最大增益等参数,计算公式为 式(5): G=G,十(P一P, 式中: 被测天线增益; G -标准增益天线增益标定值; 被测天线接收的信号功率电平,单位为分贝毫瓦(dBmm); P P 标准增益天线接收的信号功率电平,单位为分贝毫瓦(dBm) 注被测天线增益和标准增益天线增益的单位应一致,同时为dBi或dlBd. 7.5数据分析 在后处理软件中,根据需要对被测天线原始数据进行分析处理,得到被测天线的远场辐射方向图及 各种参数 7.6辐射方向图表示方法 辐射方向图的显示包括三维辐射方向图和二维辐射方向图 三维辐射方向图具有三维球坐标显示 功能、三维柱坐标显示功能、三维直角坐标显示功能 二维辐射方向图具有二维直角坐标显示功能、二 维极坐标显示功能和二维平面图显示功能 各种结果显示均可以输出为图片,数据或动画等形式 辐射方向图表示方法通常分为极坐标表示法和直角坐标表示法,如图6所示 辐射方向图的其他 1
GB/T40602.1一2021 表示方法见附录A 330 30° 903 270 210 150 180 极坐标表示法 一(" 30 60 90120 180 240 300 360 b 直角坐标表示法 图6辐射方向图的表示 7.7测量不确定度分析 表1给出了增益测量时不确定度评估的示例,测量不确定度评估的说明见附录B 增益误差估算表 表1 影响因子 影响分量/dB 章条号 探头方向图 0,00 B,1 探头极化比 0.00 B.2 探头增益 0,.30 B,3 0.05 探头对准 B4 归一化常数 0.05 B.5 阻抗失配 B.6 0.09 被测天线对准 0.00 B.7 采样间隔 B.8 0.01 测试区域截断 0.01 B.9 探头.r-y轴位置误差 0,00 B,10 0.01 B.11 探头:轴位置误差 多次反射 0.05 B.12 12
GB;/T40602.1一2021 表1增益误差估算表续 影响分量/aB 影响因子 章条号 0,01 B.13 接收机幅度线性度 系统相位误差 0.00 B.14 接收机动态范围 0.00 B.15 暗室散射误差 0.02 B16 泄漏和串绕 0.00 B17 随机误差 0,01 B.18 测量报告 8.1 测量报告要求 测量结果应记录在一份综合的测量报告中 表2给出了要求的所有条目的摘要清单 测量报告具 有可提供测量重复性的信息 通用信息: a 1) 通用信息包括测量所在的地点负责的(能承担责任)的所有者等; 2) 如果场地确认是由其他方或组织进行的,应给出该方或该组织的信息; 应借助绘图、照片、部件号码等方式描述测量的配置,包括其辅助设备; 3 ！ 另外还应给出进行测量的日期,在报告的封面还应有报告的编制者和授权人的姓名及其 签名 有效期和限制条件的评估 b 天线进行测量之前,应证明场地的有效期,并明确声明测量报告中包含的环境条件、配置条件 或者限制条件 测量布置 无论在检查还是在测量中,都应对每一条规范性要求的条目进行核查,以确定是否符合要求; 1 天线的测量程序,应在测量报告中给出 若对测量布置有调整,也应在报告中注明 表2测量报告清单 条目 备注 测量地址、所有者 测量所用场地的相关信息 测量报告的责任人或组织者的地址、电话传 通用信息 真、电邮 测量报告相关责任人或组织方的签名 测量过程中使用的配置和辅助设备的一般可使用照片、绘图和部件号以便于 描述 标识和描述 限制条件和配置的识别 有效期和限制条件的评估 确认测量布置的详细描述 测量布置 特殊测量布置的描述 13
GB/T40602.1一2021 8.2测量结果输出 根据测量大纲要求出具测量结果,辐射方向图测量记录见表3 表3辐射方向图测量记录文件 天线型号 测量地点 天气条件 温/湿度 承制单位 测量单位 频段 极化 仪器设备名称 仪器设备编号 仪器设备有效期 测量人员 安全防护 9 9.1安全防护要求 微波暗室进行天线测量时,应满足人身和仪表的安全防护规定 微波辐射安全限值按照GB87022014中的规定执行; a b) 仪表严格按照其出厂说明安全使用 9.2安全防护措施 微波暗室进行天线测量时,安全防护措施如下: 被测天线进行低功率量级测量; a b) 微波暗室内划分辐射区域并安置标识 天线测量期间进人微波暗室时,应穿戴防护用品 c d 测量中断,天线调试应关闭信号源射频开关; e 登高作业,应学习登高基本知识,并获得登高资格证书; 被测天线需大功率工作时,需提前计算射频链路各环节器件功率 14
GB;/T40602.1一2021 附 录 A 资料性) 辐射方向图表示方式 天线辐射方向图表示方式有直角坐标辐射方向图表示、极坐标辐射方向图表示、辐射方向图数据列 表表示和等增益线图表示,其示例见图A.1~图A.4 -5 -10 15 0 -25 --30 n -35 " -40 -45 -50 -55 -60 -150 -100 -50 100 150 方位角/(” 图A.1直角坐标辐射方向图 345 30 330 45 315 60 300 75 .285 dB 90 1270 0-初 -20-0 255 105 120 240 135 25 150 21o 165 i95 180 图A.2极坐标辐射方向图 15
GB/T40602.1一2021 方位角/") 俯仰角/(" 幅度/dB 相位/(' -5,000 -5,000 -0.898 -148,214 4.95o -0.891 -148.392 5.000 -4.900 -5.000 一0.884 -148.570 4.850 -5.000 -0.877 -148.747 4.800 -5,000 -0,871 -148.923 4.750 -5.000 -0.864 -149.097 4.700 -5,000 -0.858 -149.271 -0.851 -4.650 -5,000 -149.444 -0.845 l49.6l6 4.600 -5.,000 4.55o -5.000 -0.839 -149.787 4.500 -5.000 -0.833 -149.956 -4.450 -5.000 -0.827 -150.125 -5.000 -0.821 -150.293 4.400 4.350 -5.000 -0.815 -150.459 4.300 -5,000 -0.809 -150.625 图A.3辐射方向图数据列表 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 巴 10.00 0.00 -10.00 30.00 -20.00 -30.00 -40.00 -50.00 -60.00 -60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.00 10.0020.0030.0040.000.0060.00 方位角/y 图A.4等增益线图 16

GB/T40602.1一2021 B.7被测天线对准 被测天线在方位和俯仰方向上的对准误差并不直接影响方向图测量的误差,该误差可以忽略不计 B.8 采样间隔 自由空间传播限制了近场采样密度不能小于0.5波长间隔 在这种间隔下产生图形失真的误差约 为0.01dB B.9测量区域截断 天线方向图的近远场变换是基于被测天线辐射的所有能量均能被测量得到 在天线前半球面测量 天线的所有能量,扫描平面理论上需要无限延伸的 而实际测量时,扫描平面是有限的,则截断的能量 就会丢失,这些丢失的能量就会影响到被测天线的方向图 B.10探头xy轴位置误差 探头r-y轴位置的误差可在接近扫描架机械轴时可忽略不计 B.11探头轴位置误差 探头、轴位置的误差对近扫描架轴处影响最大,该误差为0.01dB. B.12多次反射 探头和被测天线之间的多次反射可以通过更改探头到天线之间的距离,并比较多次扫描结果来进 行鉴别 B.13接收机幅度线性度 接收机幅度线性度误差可通过接收机校准的不确定度得到 B.14系统相位误差 系统相位误差是接收系统的误差 对于短时间测试,该误差可忽略不计 注:随机相位误差单独有一个误差项,并不包括在该误差项内 B.15接收机动态范围 接收机动态范围误差可以通过接收机校准的不确定度得到 B.16暗室散射误差 暗室散射误差是在近场范围内扫描架,地板、天花板和其他房间内的固体造成的影响 B.17泄露和串扰 由于线缆连接头、线缆和旋转关节而产生的泄露和串扰会对测试结果产生一定的误差 B.18随机误差 该项误差是所有接收机、线缆、温度、,泄露、被测天线变换等产生的非重复性误差的总和 18
GB;/T40602.1一2021 参 考文献 [1]GB/T38889一2020天线及接收系统的无线电干扰天线测量车载天线及系统 [[2]sOM-NSI2000OperatingManual(Near-feldEdition)

天线及接收系统的无线电干扰第1部分：基础测量天线方向图的室内远场测量方法GB/T40602.1-2021

天线是无线电通信系统中不可或缺的组成部分，其性能直接影响着无线电通信的质量。而天线的方向性又是天线性能评估的重要指标之一。因此，对天线方向图的测量显得尤为重要。

GB/T40602.1-2021标准中提供了基础测量天线方向图的室内远场测量方法。该方法利用天线在远离天线的区域内辐射出的电磁波来进行测量，可以获得比较准确的天线方向图。

具体测量步骤如下：

• 1. 在室内选择一个足够大的空间进行测量，设置发射天线。
• 2. 在距离发射天线远的位置放置被测天线，使其与发射天线之间的距离大于远场距离（一般来说，远场距离大约为波长的2倍）。
• 3. 测量不同方向上被测天线接收到的电磁波功率值，并记录下来。
• 4. 根据记录的数据，计算出天线在不同角度下的辐射功率，并绘制成方向图。

采用该测量方法可以获得准确的天线方向图，为天线性能评估提供了有力支持。同时，该方法还具有测量简便、成本低廉等优点。

总之，GB/T40602.1-2021标准中提供的基础测量天线方向图的室内远场测量方法是一种可靠、实用的测量方法，可以有效地解决天线方向图测量难题，对无线电干扰问题的解决具有重要意义。

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