Antenna guide.ppt

,天线测试操作培训,京信通信系统,(,中国,),有限公司,2009,年,12,月,广州科学城研发基地,广州开发区制造基地,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,YD/T 1059-2004,移动通信系统基站天线技术条件,(,行业标准,),国家,(,行业,),标准,YD,T 1059-2004,移动通信系统基站天线,.pdf,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,国家,(,行业,),标准,YD,T 1710.1,智能天线行业标准发布,.pdf,客户的企业标准或技术要求,基站天线测试依据标准,日常工作制度,京信规范,工作制度,.doc,人员职责,京信规范,人员职责,.doc,天线自动测试平台使用管理规定,京信规范,天线自动测试平台使用管理规定,.doc,天线检测管理规范,京信规范,天线检测管理规范,.doc,天线检测通用规范,京信规范,天线检测通用规范,.doc,天线跌落、滚翻试验规范,京信规范,天线产品跌落、滚翻试验规范,.doc,京信天线测试规范,一、测试规范介绍,京信天线测数据管理,一、测试规范介绍,安全：,采用专人专管的基础上，对测试数据定期进行硬盘、光盘备份，并对纸质文档进行存档保存。对需要调用数据的情况，专门发文对调用权限、内容、登记方式做出了规定。,京信规范,天线检测平台电子文档调用管理暂行规定,.doc,保密：,可满足客户对测试数据单独保存的要求。,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,天线电性能主要参数,电路特性参数,辐射特性参数,驻波比,三阶交调,隔离度,(,多端口天线,),增益,半功率波束宽度,前后比,交叉极化鉴别率,幅相一致性,(,智能天线,),副瓣抑制,(,赋形,),零点填充,(,赋形,),电下倾角精度,圆度,(,全向天线,),有源驻波比,(,智能天线,),二、测试项目,天线环境试验项目,高,/,低温试验,湿热,盐雾,冲水,冲击,碰撞,正弦振动,跌落滚翻,模拟汽车运输,风载,/,冰负荷,三、辐射参数测试,测试条件,京信测试系统,测试步骤,注意事项,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,（,D,2,+d,2,）,/,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,。,京信测试系统,三、辐射参数测试,场地：大型微波暗室（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：,640 MHz,6 GHz,；,转台定位精度：,0.1,；,测试天线口径：,3 m 3 m,；,测试天线重量：,100 Kg,；,京信测试系统,三、辐射参数测试,测试原理图,数据自动采集,计算机,转台工控机,无回波暗室,源天线,转台,源天线,被测天线,天线电下倾角,测试转台,京信测试系统,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,京信测试系统,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。,京信测试系统,测试步骤,三、辐射参数测试,京信测试系统,注意事项,三、辐射参数测试,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,30cm,；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,。,京信测试系统,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,三、辐射参数测试,天线方向图测试界面,-,操作图解,测试数据处理,三、辐射参数测试,将辐射方向图数据采集数据保存在磁盘内；,打开京信数据处理软件；,在软件中打开需处理的原始数据文件；,选择待评价参数（在参数前划上勾）；,点击导出测试报告按钮；,待报告生成后，保存报告。,三、辐射参数测试,测试数据处理,三、辐射参数测试,测试数据处理,三、辐射参数测试,测试数据处理,三、辐射参数测试,测试数据处理,三、辐射参数测试,测试数据处理,三、辐射参数测试,测试数据处理,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），,60,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,测试数据处理,基站天线的打分标准,指标名称,满分值,行业标准,满分指标值,零分指标值,辐射参数,指标,水平面半功率,波束宽度（,）,1,15,32,4,65 6,90 8,32,3,65 4,90,6,32,6,65 8,90 10,下倾角精度（,）,2,15,1.5,1,2.0,增益（,dBi,）,3,10,65,度档：,G=15,G=16.5,G=17.5,G,G-1.0,前后比（,dB,）,10,27,25,23,30,28,26,25,23,21,垂直面半功率,波束宽度（,）,4,10,16,10.5,8,14,9.0,6.5,11,7.5,5.0,轴向交叉极化比（,dB,）,6,15,18,15,60,内交叉极化比（,dB,）,5,6,10,12,7,第一上旁瓣,抑制（,dB,）,6,6/3,关联垂直面波束宽度：,14,9.0,6.5,16,17,18,12,13,14,电路,参数,指标,三阶交调（,dBm,）,10,-107,-110,-90,驻波比,7,6,1.5,1.3,1.5,隔离度（,dB,）,8,6,28,32,30,28,四、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,45,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,京信测试场地简介,京信公司拥有,6m6m4m,的高性能电路参数测试微波暗室；,当被测天线按行标要求移动时，天线驻波比的变化量满足下表。,天线类型,全向天线、吸顶天线,基站天线、壁挂天线,驻波比,1.35,1.35,1.2,1.35,1.35,变化量,0.08,0.06,0.05,0.04,0.03,四、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,网络分析仪,无回波暗室,四、电路参数测试,VSWR,测试,驻波比典型值,30dB,四、电路参数测试,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,四、电路参数测试,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,网络分析仪操作指南,四、电路参数测试,“,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,网络分析仪操作指南,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,Max,”,，搜寻测试最大值，若最大互调值,-118dBm,，则可进行产品测试。,四、电路参数测试,无源互调失真分析仪操作指南,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,试验项目,要求,试验方法,测量项目,高 温,试 验,温度,试验样品温度稳定时间,持续试验时间,恢复时间,温度变化速率,60 3,1 h,2 h,1 h,1,/min,按,GB/T2423.2,驻波比,隔离度,交调,目的：评价其在一定的高温条件下贮存和使用的适应性。,高温试验,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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,。,高温试验,五、环境与可靠性试验,测试过程示意图,+25,高温,2h,试验前,测试点,测试点,加电加信号,1h,低温试验,五、环境与可靠性试验,试验项目,要求,试验方法,测量项目,低 温,试 验,温度,试验样品温度稳定时间,持续试验时间,恢复时间,温度变化速率,-40 3,1 h,2h,1 h,1,/min,按,GB/T2423.1,驻波比,隔离度,交调,目的：评价其在一定的低温条件下贮存和使用的适应性。,低温试验,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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,。,低温试验,五、环境与可靠性试验,低温,+25,2h,试验前,测试点,测试点,1h,加电，加信号,测试过程示意图,恒定湿热试验,五、环境与可靠性试验,试验项目,要求,试验方法,测量项目,低 温,试 验,温度,相对湿度,试验时间,恢复时间,+40 2,90%,95%,24 h,1 h,按,GB/T2423.3,驻波比,隔离度,交调,目的：评价其在一定的湿热条件下贮存和使用的适应性。,恒定湿热试验,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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。,高,/,低温、湿热试验合格判定,五、环境与可靠性试验,序号,试验项目,合格判定,备注,1,低温试验,表面涂层应无剥落、裂痕起皱、分离等；,非金属结构件未发生永久变形、开裂、脱胶等；,移动元器件无卡死或脱开；,性能指标满足技术规格要求。,2,高温试验,7,恒定湿热,京信高低温箱设备指标,五、环境与可靠性试验,工作室尺寸：,W1970H2100D3500,；,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：,20,98%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,高低温箱操作指南,五、环境与可靠性试验,高低温试验箱操作指南,.doc,正弦振动试验,五、环境与可靠性试验,试验项目,要求,试验方法,测量项目,正弦振动,试 验,频率,单振幅,三个互相垂直轴上,各振动时间,谐振点振幅,试验时间,1,30 Hz,；,30,55 Hz,0.75 mm,；,0.25 mm,0.5 h,0.35 mm,1 min,按,GB/T2423.10,外观检察,驻波比,隔离度,交调,目的：用于具有较高加速度试验要求的部件试验,正弦振动试验,五、环境与可靠性试验,正弦推力（,kgf,）,1000,冲击推力（,6ms,）,2000,频率范围（,hz,）,DC-4000Hz,持续位移,(mm),51mm,冲击位移,(mm),51mm,最大速度,(m/s),2m/s,最大加速度,(m/s,2,),981m/s,2,最大静态载荷,(kg),300kg,京信设备指标,正弦振动试验,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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。,正弦振动试验,五、环境与可靠性试验,正弦振动试验合格判定,五、环境与可靠性试验,试验项目,合格判定,备注,正弦振动,紧固件无松散、部件无破裂或疲劳；,无元件脱落、无焊锡点断裂；,性能指标满足技术规格要求；,电调天线监控功能和通信功能正常。,正弦振动试验设备操作指南,五、环境与可靠性试验,正弦振动台操作指南,.doc,冲水试验,五、环境与可靠性试验,试验项目,要求,试验方法,测量项目,冲 水,试 验,雨强度：,4000,600 mm/h,倾斜角度：,45,时间：,2 h,按,GB/T 2423.38,防水性能,驻波比,隔离度,交调,目的：检查产品的防水性能,冲水试验,五、环境与可靠性试验,冲水试验,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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。,冲水试验合格判定,五、环境与可靠性试验,试验项目,合格判定,备注,淋水试验,无表面涂层脱落、无表面水冲蚀,天线内部及边缘位置以及电气部分无水珠或漏水痕迹,冲水试验操作指南,五、环境与可靠性试验,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,五、环境与可靠性试验,试验项目,要求,试验方法,测量项目,汽车运输,试验,公路等级,路程,三级,200 km,在模拟振动台上进行,外观检查,驻波比,隔离度,交调,目的：检测产品包装设计是否符合运输条件。,汽车运输试验,五、环境与可靠性试验,载荷：,100kg,振幅：,0,25.4mm,振动方式：回转（,2,5Hz,）,(,转速,120,300rpm),振动频率：,1.6HZ5HZ,0.1%(HZ),振动转速：（转,/,分）,80,280,1%RPM,）连续可调,京信设备指标,五、环境与可靠性试验,测试步骤,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。,汽车运输试验,汽车运输试验合格判定,五、环境与可靠性试验,试验项目,合格判定,模拟汽车运输振动,整机外观无损坏；,紧固件无松散、部件无破裂或疲劳；,无元件脱落、无焊锡点断裂；,性能指标应满足技术规格要求；,包装完好，无破损。,欢迎提问、讨论。,