用网络分析仪测量天线及馈线.doc

1、空气微带天线测试 天线系统一般都有两方面的特性：电路特性（输入阻抗，效率，频带宽度，匹配程度等）和辐射特性（方向图，增益，极化，相位）。天线的测试任务就是用实验的方法测定和检验天线的这些参数特性。公司目前测试天线仪器3G网络矢量分析仪（见图1），只能够测试电路方面的部分特性，因此测试的结果仅供参考，需要更为详细精确的数据，需要找天线生产厂商做进一步测定。图1:3G矢量网络分析仪一：频率设定根据天线使用频段要求选择合适的频率范围（比如我们通常用到的902928MHZ，可以设定频率为860960MHZ，设定的频段需包含实际用到范围）步骤如下：步骤：3G矢量网络分析仪器的启动，按下仪器左下角的电源开

2、关；步骤：频率范围设定，按“START”键，输入开始频率（如图2）按“STOP”，输入终止频率（如图3）；图2：设定开始频率图3：设定终止频率二：仪器校准天线测量时，用仪器标配的50欧姆同轴电缆或合格馈线连接仪器PORT1，在标配电缆线的另一端口处按开路短路负载，顺序进行校准。图4：校准用的转接头（从左到右依次为：开路短路负载）步骤：进入校准界面，按“FORMAT”键“SMTIH CHART”“MKR”“CAL”“CALIBRATE MENU”“REFLECTION 1-PORT”步骤：开路校准，按下图所示连接仪器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及开路转接头，然后按“OPENS”“OPE

3、N(M)”“OPEN(F)”“DONE OPENS”图5：开路校准步骤：短路校准，按下图所示连接仪器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及短路转接头，然后按“SHORTS”“SHORT(M)”“SHORT(F)”“DONE SHORS”图6：短路校准步骤：负载校准，按下图所示连接仪器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及负载50欧姆接头，然后按“LOAD”“DONE 1-PORT CAL”图7：负载校准图8：完成校准三：测试及调整测量天线时，不要将天线对准仪器，金属物品，墙等其他障碍物，以免影响测试效果，应将天线对向开阔空旷的方向。可以通过如下参数对天线的性能进行检查判断：1 驻波比（SW

4、R），在图8所以界面中，按“FORMAT”“SWR”进入图9所示界面；测量时，要求驻波比在测试范围内MKR值在1.5以下，如果驻波比的MKR值超过1.5，可以通过以下方式调整：图9驻波比界面 调整辐射片：增加，减少辐射片的宽度，图10的右下角被裁剪掉一部份，左上角和右上角向上卷曲，来调整驻波比的MKR值； 图10 ：8db天线辐射片 调整馈电针：可以通过调整馈电针与底板的高低，但不能让馈电针与底板或其他金属接触，以免短路； 调整相位：通过两个相位柱之间距离远的近来调整MKR值。2 反射系数（LOG MAG）按“FORMAT”“LOG MAG”，进入图11所示界面，反射系数为负值，一般在14db

5、以下为合格，绝对值越大越好，证明反射回来的信号越好，即被吸收的少，返回的多，大于14db调整方式，同驻波比调整方式一样。图11：反射系数界面3 斯密斯圆图（SMITH CHART）按“FORMAT”“SMITH CHART”进入图12所示的斯密斯圆图界面，观察电容，电感参数，进行初步判断测量天线是否合格；若不合格，调整方式同驻波比的调整方式一样。图12：斯密斯圆图上述三个参数的测试效果是一样的，通常可以根据自己熟悉程度，习惯，喜好等选择任何一个参数，进行测量判断。 四：密封固定天线经过上述的检测调试合格的天线，需要打防水胶固定馈电柱，螺丝，天线外壳等地方。五：注意事项天线转接头转接头分公头和母

6、头，公头又分为：SMA公头和N公头；母头分为：SMA母头和N母头；测试中最为常用的转接头有：SMA母头转N公头，N公头转SMA母头，N公头和SMA公头，N母头转N母头等，见下图：公司目前8db天线采用圆极化，12db天线采用线极化（水平极化），对于线极化，一般天线极化方向与标签方向一致，读取的效果最佳。12db天线4个E型振子之间的距离一般是固定的不能改动，但可以通过调E型振子与地板的高低来调整性能见图：12db天线E型振子8db与12db天线物理结构有差别，12db天线有4个E型振子和馈电网络。馈线测试步骤一：馈线测试频段设定馈线测试的频率设定范围比天线测试的频率范围要大，一般从几百兆到几吉

7、。下面图片是馈线测量的一个事例频段（300MHZ3GHZ）馈线开始频率馈线终止频率步骤二：馈线校准及测量测试制作馈线是否合格，可以检测回波损耗驻波比（单通道）和馈线的传输损耗（两通道）1 回波损耗驻波比在3G矢量网络分析仪PORT1端口处进行校准，按开路短路负载顺序进行，具体见下图；然后将带待测馈线一端接仪器的PORT1端口，另一端接标准负载50欧姆；之后进入到测试驻波比界面，观察测试馈线在设定频率范围内的MKR值，一般2G以下频段，回波损耗驻波比的MKR值在1.2以下是合格的。 开路校准短路校准负载校准注意：馈线的严重弯曲及转接头压接的不好都会影响测试的准确性。做馈线的头为一次性的，没有压接

8、好，测试达不到要求只能重新做。回波损耗驻波比校准，在仪器的PORT1端口进行。2 馈线传输损耗测试馈线的传输损耗需要用到3G网络矢量分析仪的两个端口，因此测试时，先用标配50欧姆同轴电缆一端连接仪器PORT1，另一端接校准转头，按开路短路负载顺序进行校准，具体步骤如下：步骤：3G矢量网络分析仪器的启动，按下仪器左下角的电源开关；步骤：频率范围设定，按“START”键，输入开始频率按“STOP”，输入终止频率；步骤：进入校准界面，按“FORMAT”键“SMTIH CHART”“MKR”“CAL”“CALIBRATE MENU”“REFLECTION 1-PORT”步骤：开路校准，按下图所示连接仪

9、器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及开路转接头，然后按“OPENS”“OPEN(M)”“OPEN(F)”“DONE OPENS”开路步骤：短路校准，按下图所示连接仪器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及短路转接头，然后按“SHORTS”“SHORT(M)”“SHORT(F)”“DONE SHORS”短路步骤：负载校准，按下图所示连接仪器，标配50欧姆同轴电缆，N母头转N母头及负载50欧姆接头，然后按“LOAD”“DONE 1-PORT CAL”负载50欧姆完成校准步骤：馈线连接及测量 馈线传输损耗连接把测试的馈线连接到PORT1和PORT2端口中间，按“CH2”“MEAS”进入测试界面，就可以测出馈线衰减了多少个db信号。一般3米含3米以内衰减1db左右正常。注意事项：为了观察直观，方便，通常测量时根据需要更改参考值，按“SCALEREF”在“ENTRY”按键取，输入调整数据“1”