天线测试培训课程刘松1215.ppt

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,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,一、测试规范介绍,基站天线测试依据标准,YD/T 1059-2004 移动通信系统基站天线技术条件(行业标准) YD/T_1710.1-2007 TD-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,二、测试项目,电性能测试 环境与可靠性试验,测试参数分类,二、测试项目,二、测试项目,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,天线的辐射场,三、辐射参数测试,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：L2（D2+d2）/ 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。,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：30 MHz6 GHz； 转台定位精度：0.1°； 测试天线口径： 0.5 m × 0.5 m； 测试天线重量： 0.5Kg；,测试系统原理,三、辐射参数测试,测试原理图,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,方向图认识,三、辐射参数测试,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,三、辐射参数测试,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。,三、辐射参数测试,基站天线的打分标准,测试数据处理,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,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。,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,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0 dBm，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10MHz3000MHz,scale设为10dB/格，源电平输出 0dBm。在仪器Port 1口（或Port 2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“Num of Traces”，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Log Mag（传输幅度）；“Display”键进入选择子菜单“Allocate Traces”，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“Marker search” 键进入，Tracking为“ON”， 面板上的“Marker fctn” 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-port cal”，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,四、电路参数测试,ISO 测试,同VSWR,基站天线隔离度典型值 30dB,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 -107dBm,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,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,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。,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“Passive IM Analyzer”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：仪器虚拟前面板右下方显示的一起编号与无源互调测试仪主机编号一致。 检查噪声底。正常情况：噪声底小于-126dBm,扫迹线趋势平坦；,测量剩余互调,在虚拟前面板上，分别进行如下设置：测量模式为“Engineering”模式和“REV”（反射测量）模式，显示模式为“Sweep Freq”,carrier1 和carrier2功率设为 43dBm,Lock为“ON”，ALC为“ON”，Base IM Order 为 “3rd”,Averaging为“Normal”, 其他参数使用默认值。 在无源互调分析仪Port1口连接一根低互调值得测试电缆，再在电缆终端接上低互调值得负载SI-20A，点击虚拟面板上的Turn RF on/off 按键（或按F4键盘键），打开载波功率开关（Turn RF on）。观察TX Measurements 区域显示的 carrier1和carrier2功率值，确保在43±1dBm范围内。 点击“MKRMax”，搜寻测试最大值，若最大互调值-118dBm，则可进行产品测试。,主要参数设置：测量模式 “REV”(Reverse,反向测量)，显示模式为“Sweep Freq”，Lock 为“ON”，ALC为“ON”，Base IM Order为“3rd”,Averaging为“Normal”，Frequency step1MHz，carrier1和carrier2功率根据待测产品指标要求设置。 连接产品并测量。接上待测产品，在保证暗房无人情况下，点击虚拟面板上的Turn RF on/off按键（或按F4键盘键），打开载波功率开关（Turn RF on）测量，测量时间不要超过1分钟。点击“MKRMax”，记录测量最大值。,测量产品反射互调,试验目的 高/低温试验 湿热试验 正弦振动试验 冲水试验 汽车运输试验,五、环境与可靠性试验,五、环境与可靠性试验,不要求每一个试验项目都要进行电性能测试，但在最后一个试验项目完成后，要求进行一次电性能测试，以证明天线性能是否正常。,试验目的,环境试验提供了一种确定的、验证环境影响的手段，目的在于发现产品在结构设计、材料选择以及工艺方面的缺陷，以便采取适当的措施，改进产品预期使用环境的适应性； 其次是鉴定、考核产品的环境适应性，验证是否满足标准、技术规范或用户的要求。,高温试验,五、环境与可靠性试验,目的：评价其在一定的高温条件下贮存和使用的适应性。,初始检验：试验前，在常温条件下对被测电调天线进行RCU联机性能测试。 将处于常温的被测电调天线放入试验箱内（常温状态），调高箱温到试验温度，按不大于1/min的温度变化率来调控，使试验达到温度稳定。 中间检测：对被测电调天线，在到达试验温度开始计算，保持2小时后开启控制器RCU电源，检查能否在正常启动；持续通电通信号状态至少1小时后，对被测电调天线进行RCU联机性能测试。 恢复：试验结束，将试验箱内的温度渐渐降低到常温，温度变化率不大于1/min。,测试过程示意图,测试步骤,五、环境与可靠性试验,低温试验,目的：评价其在一定的低温条件下贮存和使用的适应性。,初始检验：试验前，在常温条件下对被测电调天线进行RCU联机性能测试。 将处于常温的天线放入试验箱内（常温状态），调低箱温到试验温度，按不大于1/min的温度变化率来调控，使试验天线达到温度稳定。 中间检测：对被测电调天线，在到达试验低温度开始计算，保持2小时后开启控制器RCU电源，检查能否在正常启动；持续通电通信号状态至少1小时后，对被测电调天线进行RCU联机性能测试。 恢复：试验结束，将试验箱内的温度渐渐升高到常温，温度变化率不大于1/min。,测试步骤,测试过程示意图,恒定湿热试验,目的：评价其在一定的湿热条件下贮存和使用的适应性。,五、环境与可靠性试验,初始检验：试验前，在常温条件下对被测天线进行性能测试。 将处于常温的天线放入试验箱内，将试验箱的温度保持在25± 3，相对湿度保持在45%75%，使之达到温度稳定,在1小时内，将湿度升高到不小于95%。然后将温度升至+40,到达此状态后持续24小时。 恢复：把试验天线从试验箱取出，在常温条件下保持1小时。用抹布去除试验天线表面的潮气。 最后检验：恢复阶段结束后应立即进行性能检测。重复初始检验的全部测试项目。测量工作应在30min内完成。,测试步骤,五、环境与可靠性试验,高/低温、湿热试验合格判定,高低温箱设备指标,工作室尺寸：W1970×H2100×D3500； 温度范围：55 85； 温度波动度：±0.5； 温度均匀度：2； 温度偏差：±2； 升/降温速率：1/ min； 湿度范围：2098% R.H (at 20+70)； 湿度偏差：±2.0% R.H(湿度75% R.H时) ±3.0%RH（湿度75% R.H时） 可做试验项目: 高温试验 高温试验 恒定交变湿热,五、环境与可靠性试验,正弦振动试验,目的：用于具有较高加速度试验要求的部件试验,初始检验：试验前,在常温条件下对被测天线进行性能测试。 将被测天线（不带包装）安装在振动台上，应保证安装牢固可靠。 按上述条件进行试验。 最后检验：重复初始检验的全部测试项目。,测试步骤,五、环境与可靠性试验,正弦振动试验合格判定,设备指标,五、环境与可靠性试验,冲水试验,目的：检查产品的防水性能,试验前：根据天线试验的防护等级要求，按规定水流量调节好水压及喷射方向； 试验中：在淋水房中放置好天线，按测试要求进行淋水； 进行淋水试验后将试验天线置离淋水房，将天线表面积水拭干。 最后检验：打开天线检查天线内部及边缘位置以及电气部分是否存有水珠或漏水痕迹。同时对天线进行性能测试，并逐一填写试验记录表。,测试步骤,五、环境与可靠性试验,冲水试验合格判定,冲水试验操作指南,1. 天线安装 将天线按实际安装方式安装于淋水支架上。 2. 试验时间设置 设置试验时间为2小时，开启启动按钮。 3. 试验后检查 试验完毕后，迅速拆下被试天线，进行防水检查及性能测试。,汽车运输试验,目的：检测产品包装设计是否符合运输条件。,五、环境与可靠性试验,初始检验：试验前，在常温条件下对被测天线进行性能测试。 将被测天线安装在振动台上，应保证安装牢固可靠。 按上述条件进行试验。 最后检验：重复初始检验的全部测试项目。,测试步骤,五、环境与可靠性试验,载荷：100kg 振幅： 025.4mm 振动方式：回转（25Hz）( 转速120300rpm) 振动频率：1.6HZ5HZ±0.1%(HZ) 振动转速：（转/分）80280±1%RPM）连续可调,设备指标,汽车运输试验合格判定,谢 谢,