SJ 2534.1-1984 天线测试方法 天线测试场的测试设备.pdf

中华人民共和国电子工业部部标准
SJ2534,1-84
天线测试方法
天线测试场的测试设备
1984-11-01发布
1985-07-01实施
中华人民共和国电子工业部批准
中华人民典和国电子工业部部标准
SJ2534.1-84
天线测试方法
天线测试场的测试设备
本标准适用于为测试天线性能的天线测试场配备各种测试设备。这些设备必须由认
可单位进行周期计量(计量周期一般为一至三年)并有专人保管、定期保养。
测试设备
1.1典型的天线测试场的测试设备可分为下列五个分系统
a.源天线系统;
b.发射系统;
c,接收系统;
d,定位系统
e.记录与数据处理系统。
所需测试设备的具体内容取决于所要进行的测量要求。例如,测试设备可以是一个
仅测量简单天线主平面方向图的筒单系统,也可以是一个测量天线完备特性的高度自动
化的系统。
1.2天线测试场典型的测试系统的方框图示于图1。
1.3对于复杂的测量,控制单元、指示器、接收系统、记录与数据处瑆系统以及发
射館号源的调增控制器一無放在总拦制室内
1.4对于较筒单的测惫,可棂据方便操作者前原则进行适当的布置。
中华人民共和国电子エ业部1984-11-01发布
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图1典型的天线试系方据图
1.5信号源通常放在远处的天线塔上或天线塔附迸置当的线系统与源天线
相连接。
2天线测试场用的源天线
2.1一般要求
天线测试场一般均设计成可在宽频带上工作,闼此天测试场应备有一组盖各所
用频段的源天线。源天线的波東宽度和极化特性应当与所要进行的测量相适应。
2.2源天线的形式
对1.0GHz以下的频率,源天线常采用八木天线、螺旋天线或对数周期天线。
对400MHz以上的频率,源天线常用带有宽频带馈源的抛物面系列。在某些扬合
下,也可选用各种喇叭天线。
2,3控惭极化的手段
在极化定位器上装一个线极化天线,这样源天线的极化方向就可连续地旋转。为了
保证正确测出受试天线的极化状态,旋转时必须确保源天线的其他性能没有显著变化。
2.4圆极化源天线的极化转换
圆极化源天线应设计成通过电气或机械转换的方式能产生右旋或左旋圆极化以及正
交线极化。圆极化天线的极化性能必须经过鉴定。
2.5线极化源天线的极化纯度
线极化源天线的极化纯度迸过正确设计与精细加工来保证。
2.标演增溢天线
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采用增益传递法进行玏率增鼇量时必须配备相应的标准增益天线。标准增益天线
应预先计量以减小増益測量的误差。
3发鼎系统
3.1发射系统的组成
发射系统包括发射信号源、相应的功率放大器及其他有关器件如膈离器、衰减器、
转换接头等)。具体内容由整个测量要求确定。
3.2信号源的形式
信号源的形式目前主要有三极管腔体振荡器、速调管、磁控管与返波管振荡器以及
冬种固态振荡器。
般对信源的性能要求有下列儿方面:
频率控制
信号源的频率控铡可采用机械的、电气一一机械的或电气的调谐方式。如果发射信
号源放在远处,可以使用定标的位置何服环或速度伺服环遥控以机方式谐振荡器的
电机。对电调谱振荡器则需要一个可调的稳压电源。
3,2,2频率蓮确度
般信号源的频率指示机械的准确度在I%左右。精确测量时必须采用空腔波长
计、外差频率计或数字频率计校准信号源的频率。某些类型的倌号源其振荡频率葹耦合
秈负载情况而变化,测量时应予以足够的重视。
3,2.3频率稳定度
由于天线及其有关的射频电路对频率十分敏感,所以整个测量过程中信号源的频率
必须保持相对的稳定。
3.2.3.1一般测量要求30分钟内频率变化为10-到10-‘量级。精确测量(例如精密
相位测量)则要求10~或更高的频率稳定度。
3.2.3.2常用稳频方法有:
a.控工作环境(例如把振荡器浸入恒温糟內)。
b.将振荡器与一个高品质因数Q腔体相耦合。
c.庞德系统一一用电的方法使振澎器以ー个徵波腔体为参考标准。
d.自动频率控制一一用电的方法使振荡器的频率以一个稳定源为参考标准。
自动相位控制一一以一个稳定源对振荡器的频率进行相位锁定,
根据所用振荡器的类型和对频率稔定度的要求选择稳频方法。
3.3频谱纯度
某些类型的振荡器谐波较大,发射出去会干扰所需要的信号。因此应选用烦谱纯度
高的信号源或使用滤波器以及能够鍳别有用与无用信号的接收系统。
3.4功率电平
3.4.1测量时所要的功率电平根据源天线和受试天线的増益、接收机的灵敏度
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两天线之间的传输衰减及遡量的动态范围来确定。
3.4.2通常信号源的輸出功率为0dBm到33LBm。如不满足测试要求则可加接相应的
功率放大器。
3.4.3天线测量中所用的典型检波器的灵敏度为-50dBm到-65dBm。一般接收机
的灵敏度为-90dBm到-125Bm。可根据不同的要求进行不同的选择。
3.4.4测量时要求信号源的输出相对稳定。大部分短时间的点频测量希埊输出变化
不超过±0.1dB。对插入损耗或增益传递等测量来说短时间内只允许变化±0.01到
±0.05dB。此时儒要采用自动电平控制(稳幅)。必要时可加功率监视设备。
る,5调制
有些测量系统需要度鐗制。如用于简单测量的检波器一一测量放大器系统常要求
信号源具有1000且2的内方波调制。调制频率应有一定的调制范围和相对的稳定度。有
些场合要求特殊的成形脉冲以减小脉冲频谱的畸变。因此,信号源应根据要求具有各种
内、外调镧的功能。
接收系统
4.し在天线幅度方向图测量系统中最简单的接收系统是晶体检波器或测辐射熟计检
波器(它们通常直接接在受试天线上或缩尺模型内部)及其相连接的放大器。放大器的
输出由指示仪表为测试者提供读数或为记录仪提供信号。所用的信号源应是1000z内
方波制的。系统的动态范围受检波器的平方律特性与放大器线性范围的限制(指直接
记录法)。
4.1.1测射热计的动态范围约为40dB。对晶体检波器,当音频负载阻抗合适时约
为35dB。晶体检波器的最佳音频负载阻抗约为2~6k2。
4.1.2反向二极管做成的检波器在音频负载阻抗为2002时,其平方律特性范围可达
50dB且精度较高,温度稳定性也较好。
4.1.3扩宽检波器平方律范围的补偿手段
4.1.3,1用一个连接到记录笔驱动机构上的辅助电位器在测量放大器中引入一个偏
压以政变它的增益,可以控制这个偏压从而使记录笔移向低标度时放大器的増益增大。
谓整机构合适时,这种方法的动态范围可增加到约为6odB。
4.1,3.2另外一种补偿手段是采用对数放大器,记录以分贝形式表示。根据不同输
入电平调整对数放大器各级的斜率从而在较宽范围内满足平方律特性。这种方法可使动
态范围增加到约60dB。
4.1.4简婵的检波器一放大器系统的动态范围较小,测试误差较大。典型数据是
在30dB测量范围中误差约为士1dB。采用低频替代法或高频替代法可扩宽其测量范国并
小测