辐射杂散双天线自动测试方法探讨
辐射杂散整改(RSE)
电磁兼容整改分析之辐射杂散 辐射杂散（简称RSE）是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时，由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目（RF）里面，而国内标准（以YD1032为典型）则将其划分在 电磁兼容（EMC）的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解，也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌，因为无论是在做国内或国际认证中，任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲，对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一，尤其针对高功率发射产品，如2G，3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室（MORLAB）日常工作经验，以典型的手机产品为例，在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一．测试场地的布局： 标准辐射杂散的布局如下，其中图一为原理图，图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一：辐射杂散实验布置图
图二：辐射杂散实景图 二．辐射杂散的测试方法： 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正（由信号源和基准天线组成）再置换移动台来进行发射，通过测试接收机得到相同的功率后，则此时预校正器的发射功率就是EUT（被测物）辐射杂散骚扰的功率电平。 三．辐射杂散的指标： 根据不同的产品所对应的标准，辐射杂散的相关指标要求也有所差别，但大体可归纳如下： 发射机的辐射杂散测试要求： 频率限值适用范围 30MHz – 1GHz 1GHz –4GHz, -36dBm -30dBm 欧盟及中国各 类标准 30MHz – 10th-13dBm 美洲
(完整版)射频指标测试介绍
目录 1GSM部分 (1) 1.1常用频段介绍 (1) 1.2 发射(transmitter )指标 (2) 1.2.1发射功率 (2) 122 发射频谱(Output RF spectrum
1.2 发射(transmitter)指标 1.2.1发射功率 定义：发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内，基站传送 到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。 测量目的：测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功 率在相应的级别达不到指标要求，会造成很难打出电话的毛病，即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难，往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果 发射功率在相应的级别超出指标的要求，则会造成邻道干扰。 测试方法： 手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。 GSM频段分为124个信道，功率级别为5----33dBm,即卩LEVEL5--LEVEL19共15 个级别；DCS频段分为373个信道(512----885)，功率级别为0----30dBm,即LEVEL0---LEVEL15共15个级别；每个信道有15个功率等级，测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试，每个功率等级以2dBm增减。 功率控制：由于手机不断移动，手机和基站之间的距离不断变化，因此手机的发射功率不是固定不变的，基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号，手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率，离基站远时发射功率大，离基站 近时发射功率小。具体过程如下：手机中的数据存储器存放有功率级别表，当手 机收到基站发出的功率级别要求时，在CPU的控制下，从功率表中调出相应的 功率级别数据，经数/模转换后变成标准的功率电平值，而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值，两个电平比较产生出功率误差控制电压，去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量，从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。 测试指标： DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons
天线辐射的方向特性
实验题目：天线辐射的方向特性 实验目的：理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有一定的认识，测定右手螺旋天 线的方向特性。 实验原理：任何实用天线的辐射都具有方向性。通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示 出来，称为天线的辐射方向图；而将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F （θ，φ）|。天线的立体方向图一般难以画出，通常只画出E 面和H 面的方向图。 天线的方向图及其相关参数： 将方向图函数F （θ，φ）进行归一化后所绘制的方向图称为归一化方向图。 1）主瓣宽度 当天线E 面和H 面具有多瓣形状时，通常将天线最 大辐射方向所在的波瓣称为主瓣。如图中2θ0.5称为主瓣宽度。 2）副瓣电平 估计天线副瓣的强弱，一般用副瓣电平表示 3）前后比 天线最大辐射方向电平与其反方向电平之比。 4）方向性系数 天线在远场区最大辐射方向上某点的平均辐射功率密度与平均辐射功率相同的无方向性天 线在同一点的平均辐射功率密度之比： ?? = ππ ? θθ?θπ 20 2 sin ),(4d d F D 如果方向图与θ无关，那么有 ? = π θ θθπ 2 sin )(4d F D 效率： 天线的辐射功率P r 与输入功率P in 之比。 增益系数： 天线在远场最大辐射方向上某点的平均功率密度与平均功率相同的无方向性天线在同一点的 平均功率密度之比，记为G 。 等效高度： 在保持实际天线最大辐射方向上场强值不变条件下，假设天线上电流为均匀分布时无线的等效 高度。 实验内容：1、检查仪器，确保程序和机器的正常工作，调整接收天线和被测天线，使两者在初始状态时 在同一直线上； 2、启动程序和工作仪器，计算机将自动绘制方向图（平面）； 3、进行归一化处理； 4、根据作出的图象读出相关读数，并计算天线的相关参数。
天线辐射的方向特性
天线辐射的方向特性 一实验目的 1、理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有 一定的认识。 2、测定右手螺旋天线的方向特性。 二实验仪器 ①旋转天线盘；②喇叭形天线；③微波吸收器；④右手螺旋天线；⑤波导式天线；⑥计算机及测试软件。 三实验原理 辐射方向图： 任何实用天线的辐射都具有方向性，通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来，这种曲线图被称之为天线的辐射方向图； 方向图函数： 将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F(θ,φ)|。电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点，场强是不同的，它与|sinθ|成正比，因此，电流元的方向图函数，记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。 为了画出电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像
汽车轮胎。如图1（a）所示。天线的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图，即E面和H面方向图。电流元E面的方向图处于子午面，即电场分量Eθ所处的平面内的方向图，故称为E面方向图，H面方向图处于赤道面内，即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图，故称为H面方向图。 (a) 立体方向图；(b) E面方向图；(c) H 面方向图 图1 电流元的方向图 二维平面方向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直角坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的方向图较为直观，因此较为常用。在极坐标系中绘制的电流元的E面和H面方向图如图1(b)T和（c）所示。显然，E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布，在θ=90?方向出现最大值“1”，其他方向上按矢径作出，而在轴线（θ=0?和θ=90?）上其值为零。在H面（θ=90?）上，各方向场强均相同，故其方向图是一个单位圆，这样，将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周，即可得到电流元的立体方向图。 而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置，实际中没
杂散
电磁兼容整改分析之辐射杂散 2009-11-27 16:11:34 来源：摩尔实验室浏览次数：1839 文字大小：【大】【中】【小】关键字：电磁兼容整改辐射杂散EMC测试 辐射杂散（简称RSE）是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时，由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目（RF）里面，而国内标准（以YD1032为典型）则将其划分在电磁兼容（E MC）的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解，也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌，因为无论是在做国内或国际认证中，任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲，对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一，尤其针对高功率发射产品，如2G，3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室（MORLAB）日常工作经验，以典型的手机产品为例，在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一．测试场地的布局： 标准辐射杂散的布局如下，其中图一为原理图，图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一：辐射杂散实验布置图
图二：辐射杂散实景图 二．辐射杂散的测试方法： 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正（由信号源和基准天线组成）再置换移动台来进行发射，通过测试接收机得到相同的功率后，则此时预校正器的发射功率就是EUT（被测物）辐射杂散骚扰的功率电平。 三．辐射杂散的指标： 根据不同的产品所对应的标准，辐射杂散的相关指标要求也有所差别，但大体可归纳如下： 发射机的辐射杂散测试要求：
杂散发射的测试及抑制方法.
关于杂散发射 Auhq 2005-06-15 杂散发射可以理解为谐波分量，比如GSM900的2次谐波分量在1.8G，3次谐波分量在2.7G， 等等。杂散发射的测量通常在0-6GHz之间测量，在1GHz到4GHz处应小于30dBm，GSM 规范里有相应的规定。 杂散发射在两种模式下测量，一种是传导模式，一种是辐射模式。而每一种模式下又分为信 道模式（Traffic）和空闲模式（Idle），通常信道模式的值会大于空闲模式。 标准 以下四张表是在四种模式下GSM标准规定的杂散发射功率限值： 功率电平（dBm） 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 100KHz~1GHz -36 -36 1GHz~12.75GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~12.75GHz -30 图表 1 传导型杂散发射，MS被分配一个信道（Traffic，通常是62信道，902.4MHz）频率范围功率电平（dBm） 100KHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~12.75GHz -47 图表 2 传导型杂散发射，MS处于空闲模式（Idle）
功率电平（dBm） 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 30MHz~1GHz -36 -36 1GHz~4GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~4GHz -30 图表 3 辐射型杂散发射，MS被分配一个信道（Traffic，通常是62信道，902.4MHz）频率范围功率电平（dBm） 30MHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~4GHz -47 图表 4 辐射型杂散发射，MS处于空闲模式（Idle） 杂散发射的产生通常有以下几个方面： 1．电路Layout过程中EMC考虑不够（主要指射频部分）； 2．天线失配； 3．PA不正常工作； 4．结构设计造成的杂散过大。 抑制杂散发射的方法： 1．用柔性铜皮将射频电路部分全部包裹起来； 2．换不同的天线形式； 3．将结构件上尽可能多的地方贴上柔性铜皮。 以上处理方法中有一点要特别注意，就是包裹铜皮时要将天线露出来，因为杂散发射测试时 是远场测试，必须要手机发射，在微波暗室里几米外无线接收，特别是信道模式，如果铜皮 将天线都包住了，信号无法发射出来，就无法连接注册了。 杂散发射在谐波阶数越高的地方越不容易抑制。
11天线辐射的方向特性
实验报告：天线辐射的方向特性 一、实验题目： 天线辐射的方向特性 二、实验目的： 1 理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有一定的认识。 2 测定右手螺旋天线的方向特性。 三、实验仪器: 旋转天线盘、喇叭形天线、微波吸收器、右手螺旋天线、波导式天线、计算机及测试软件。 四、实验原理： 任何实用天线的辐射都具有方向性，通常将天线远区辐射场的振幅和方向间的关系用曲线表示出来，这种曲线图被称之为天线的辐射方向图；而将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量和角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F(θ,φ)|。电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点，场强是不同的，它和|sinθ|成正比，因此，电流元的方向图函数，记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。为了画出电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度和场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎。如图1（a）所示。天线的立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图，即E面和H 面方向图。电流元E面的方向图处于子午面，即电场分量Eθ所处的平面内的方向图，故称为E面方向图，H面方向图处于赤道面内，即和磁场分量Hφ平行的平面内的方向图，故称为H面方向图。
(a) 立体方向图； (b) E面方向图； (c) H面方向图 图1 电流元的方向图 二维平面方向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直角坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的方向图较为直观，因此较为常用。在极坐标系中绘制的电流元的E 面和H面方向图如图1(b)T和（c）所示。显然，E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布，在θ=90?方向出现最大值“1”，其他方向上按矢径作出，而在轴线（θ=0?和θ=90?）上其值为零。在H面（θ=90?）上，各方向场强均相同，故其方向图是一个单位圆，这样，将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周，即可得到电流元的立体方向图。而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置，实际中没有一种天线能在空间中任何方向辐射，故研究其辐射的方向性可以更好的了解天线特性。 天线的方向图及其有关参数 任何实用天线的远区辐射场都是随空间的位置而变化的，因此在球坐标系中（见图2所示）天线至场点距离r处的远区辐射场量只是角度θ，φ的函数，这个函数就是方向图函数F (θ, φ ) ，通常将方向图函数关于最大值Fmax(θ,φ)进行归一化的函数称为归一化方向图函数，记为F(θ, φ) /Fmax(θ, φ)。按归一化方向图函数绘制的方向图称为天线的归一化方向图。显然，图3中示出的电流元E面和H面方向图也是归一化的方向图（因为其最大辐射方向上的最大值为1）。
LTE杂散及部分接收项测试
LTE 复杂项测试指导书
修订记录Revision record
摘要： 本文详细描述了LTE复杂项测试方法，结合协议，包括了各个指标测试的目的、影响、测试配置、协议要求、组网环境等内容，能够帮助刚刚上手学习LTE射频测试的同事，很快掌握LTE的复杂项目测试方法。 缩略语清单：
发射机指标 一、发射机杂散（6.6.3.1） 1. 指标含义 杂散是指发射机产生的一些有害的、无用的辐射信号，包括谐波辐射、互调产物及变频产物等。 2. 测试目的 衡量UE对频段外的频谱干扰，它会成为其他频段的干扰信号，为了评估出这种干扰信号的强度大小，看会对其他频段产生多大的干扰，是否满足协议要求，所以进行该项测试。 3. 测试配置 杂散测试的范围是距离中心工作频率BW/2+Δf OOB +MBW/2以外的频段，该频段以内的频谱测量由ACLR 和频谱模板两个指标进行测量，这样，从9k到12.75M的频带内我们都进行了频谱覆盖测试。 Table 6.6.3.1.3-1: Δf OOB boundary between E-UTRA channel and spurious emission domain Δf OOB 是指：距离信道边缘的频率间隔，是边缘，不是距离上行发射中心频点的频率间隔
Table 6.6.3.1.4.1-1: Test Configuration Table 4. 协议要求 Table 6.6.3.1.3-2: Spurious emissions limits 5. 环境及组网
测试仪表配置： ●综合测试仪R&S CMW500 ●频谱分析仪R&S FSQ ●带阻滤波器主要作用是衰减工作频带内的发射信号，降低输入到频谱分析仪的 混频器的输入端口信号强度，防止输入到频谱仪中的信号过大，导致频谱仪过载 （overload，频谱仪动态范围不够），进而失真导致结果出错；同时防止输入到频 谱仪中的信号强度大，将频谱仪的底噪抬高将杂散信号淹没，导致的测试结果不正 确；还可以防止大的发射信号与频谱仪产生交调，引入额外的频谱杂散分量，影响 测试结果的真实性。 ●衰减器10dB，DC TO 10G （Agilent），降低从手机发射出来的功率和提 高阻抗匹配。 ●功分器 ●屏蔽盒 综测仪 CMW500 10dB 6. 测试步骤 1.按照上图搭建测试环境。 2.在CMW 500上按照Table 6.6. 3.1. 4.1-1，设置RB数目和调制方式，并让UE以最大发射功率 发射。 3.使用频谱仪进行杂散测试 1）根据不同的测试频段，设置起始与终止频率，并设置相应的RBW 和VBW。
天线辐射
天线特性测量实验 一、偶极子天线特性实验 【实验目的】 1、理解半波偶极子天线的基本功能 2、测量半波偶极子天线E面的辐射模式 3、测量半波偶极子天线H面的辐射模式 【实验原理】 图1所示的是半波偶极子天线的结构模型和电流分布图。在图a中，总长度是半个波长，b中，电流的分布为在馈点值为最大，在两端点值为0。半波偶极子天线是一种谐振天线，它的输入阻抗为70+j0Ω。半波偶极子天线的辐射电阻为70Ω与输入阻抗中的电抗大小一样。通过调整天线的长度可以使输入阻抗变成纯电阻。下面的公式将解释长度为λ/2的一个半波偶极子天线的电流。电流流过Z轴，电流的分布由下面的公式（1）进行计算。在方程（1）中，馈点的电流大小为10，端点的大小为0。 电流引起的辐射电场由以下公式进行计算
波函数从公式2到下面的公式3中 功率的计算公式如下 根据公式4可绘出下面的2辐射图。电流从南边流向北，沿着着Z轴的正方向。在这个图中，最大辐射发生在θ=±90°的方向上，而在θ=0°,180°的方向上没有辐射。 在试验中使用的半波偶极子天线为914.5125MHz和2.45GHz，其波长大小如下 频率：914.5125GHz 波长:λ=c/f=3×108/9.15×109=328.04mm 半波长:λ/2=164.02mm 频率：2.45GHz
波长:λ=c/f=3×108/2.45×109=122.45mm 半波长:λ/2=61.22mm 为了将天线的输入阻抗中电抗部分去掉，根据公式，我们只需使天线的长度稍短于半个波长即可。这个比率称为天线的缩短比例，根据相对绝缘比例，波长的缩减比例大小如下所示： 在这个公式中，λ0代表在开阔场地的波长大小，λeff 代表有效波长。这个实验中使用的半波偶极子天线就是印刷在一个绝缘板上的。 图3所示的是对测量的辐射面的定义。这里方便地命名为E面和H面是为了更好的理解，实际的辐射面则在笛卡尔坐标系中定义。 图a在笛卡尔坐标系中的定义，粗的黑线画出的偶极子天线。图b所示的是当φ=00、θ从00到1800旋转时，在xz面测得的正面辐射图。测量结果显示在θ=900时辐射最大，在θ=00或θ=1800时辐射最小。图C显示在xz面上当角固定在θ=900、φ角从00旋转到3600时辐射模式的测量结果。测量结果显示当φ角为任意角时的全方向性特性。 【实验仪器】 微波天线实验系统：主机分别连接发射天线、接收天线和电脑。主机采用微控制器通过电脑采用步进电机控制接收天线的转动，同时采集接收天线的数据，从而绘制和分析天线辐射图、测量各种天线的特性、研究和设计天线、研究移动通信传输特性、移动通信传输环境影响研究等内容。 【实验步骤】 一、E面辐射的测量 1、分别在发射天线支架的一边和接收天线支架的顶端放置天线，保持发射天线和接收天线
天线基础知识介绍
天线基础知识介绍 2014-12-28DSRC专用短程通信技术 1.1 什么是天线？ 空间的无线电波信号通过天线传送到电路；电路里的交流电流信号最终通过天线传送到空间中去。因此，天线是空间无线电波信号和电路里的交流电流信号的一种转换装置，如图1所示。 图1 空间电波与电路电流通过天线转换的示意图 1.2 天线有哪些基本参数？ 天线既然是空间无线电波信号和电路中的交流电流信号的转换装置，必然一端和电路中的交流电流信号接触，一端和自由空间中的无线电波信号接触。因此，天线的基本参数可分两部分，一部分描述天线在电路中的特性（即阻抗特性）；一部分描述天线与自由空间中电波的关系（即辐射特性）；另外从实际应用方面出发引入了带宽这一参数。 描述天线阻抗特性的主要参数：输入阻抗。 描述天线辐射特性的主要参数：方向图、增益、极化、效率。 除了带宽之外，后文将对每个参数进行介绍。 图2 天线的一些基本参数
1.3 输入阻抗 天线输入阻抗的意义在于天线和电路的匹配方面。 当天线和电路完全匹配时，电路里的电流全部送到天线部分，没有电流在连接处被反射回去。完全匹配状态是一种理想状态，现实中，不太可能做到理想的完全匹配，只有使反射回电路的电流尽可能小，当反射电流小到我们要求的程度的时候，就认为天线和电路匹配了。 通常，电路的输出阻抗都设计成50Ω或者75Ω，要使天线和电路连接时匹配，那么天线的输入阻抗应设计成和电路的输出阻抗相等。但通常天线的输入阻抗很难准确设计成等于电路的输出阻抗，因此在实际的天线和电路的连接处始终存在或多或少的反射电流，即一部分功率被反射回去，不能向前传输，如图3所示。 描述匹配的参数如表1所示。电压驻波比和回波损耗都是描述匹配的参数，只是表达的形式不同而已。 图3 电流在传输线不连续处产生反射的示意图 表1 描述匹配的一些参数 参数 对参数的一些描述 电压驻波比（VS WR ） 设输入电流大小为1，被反射回去的电流为Γ，那么电压驻 波比为： （1＋Γ）／（1－Γ） 电压驻波比只是个数值，没有单位。 Γ＝1/3，电压驻波比则为2；当电流被全部反射时，Γ＝1，电压驻波比为＋∞；当没有反射电流时，Γ＝0，电压驻波 比为1。 反射功率按Γ2计算，如反射电流是Γ＝1/3，那么反射功率 是Γ2＝1／9。
一些天线基本知识
一些天线基本知识 一、电磁波产生的基本原理? 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。? 周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。? 电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。? 当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。? 根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。于是就有了传输线和天线。无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。? 对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。? 高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。? 二、天线? 在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。发射机所产生的已调制的高频电流能量（或导波能量）经馈线传输到发射天线，通过天线将转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方向出去。到达接收点后，接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量，经馈线输送到接收机输入端。? 综上所述，天线应有以下功能：? １．天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。? ２．天线应使电磁波尽可能集
射频杂散的测试环境搭建及测试方法说明
射频杂散的测试方法 传导杂散骚扰（Conduct Spurious Emissions）， 发信机的杂散辐射是指：发信机正常工作时，除了发射出工作频段有用的射频外，还有其他的非有用的射频信号，这些无用信号会对其他的设备产生不良的干扰。 目的：检测手机天线端的离散辐射功率是否符合GSM规范及国家行业标准。国标对杂散的要求是全频段的，鉴于手机的特殊性，最高的杂散点会出现在发射频点的二次三次等多次谐波上，所以本测试把重点集中在这些频点的测试上。 测试要求 使用设备： 所用设备：RATT工具待测机器射频线衰减器滤波器（VHF-1300+，VHF-2700+）频谱分析仪HP8596E 标准信号源Agilent83712B，综合测试仪CMU200
图1 1.3G高通滤波器和2.7G高通滤波器 图2 衰减器图3 频谱分析仪及标准信号源 方法一：使用功分器与综测仪测试 这里使用了一个10db的定向耦合器来作为功率采样， 图9 10db定向耦合器 1，测试实际连线框图如下：
滤波器需要根据测试的频段，来进行选择。测试GSM900频段时，选用VHF-1300+（1.3G 高通滤波器）测试DCS1800频段时选用VHF-2700+（2.7G 高通滤波器） 测试步骤： 2，测试通道的线损测试方法 线损的测试可以用网络分析仪，也可以用信号源和频谱测试仪来进行点频测试。这里采用信号源和频谱仪的测试方法： 图12 测量线损
测试线损时注意： 耦合器空的一端需要加一个50欧的负载 需要包含衰减器和电缆一起测试 耦合器的直通端是提供给CMU200检测输出功率用的，线损只要测试工作频率10db口的线损测量需要连接相应的高通滤波器一起测试，主要测试相应的二次和三次谐波点的损耗。 注意定向耦合器是有方向的，所以信号源要接输入口 3，测试步骤 按测试的框图搭建测试环境，如下图： 图10 功分器及综测仪测量二次谐波 图11 实际连接图 综测仪安测试的线损设置好补偿， 首先通过综测仪与手机建立呼叫，调整到该频段的中间信道，设置使手机以最大功率发射，通过综测仪监视手机输出功率确实符合要求。 设置频谱仪测试测量需要测试的频点（二次谐波点或三次谐波点），采用最大保持的方式来捕捉杂散的功率值，
天线阵列辐射方向图的研究
微波技术课程考核题目天线阵列辐射方向图的研究 系别物理与电子工程学院专业电子科学与技术班级07(4) 学号050207404 学生姓名牛涛 指导教师范瑜 日期2010-01-05
目录 一、基本概念 (2) 1.1方向图基本概念 (2) 1.2主瓣宽度 (3) 1.2.1主瓣宽度基本概念及特性 (5) 1.3旁瓣抑制 (5)
一、基本概念 1.1方向图基本概念 天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表示的称为相位方向图。天线方向图是空间立体图形，但是通常应用的是两个互相垂直的主平面內的方向图，称为平面方向图。在线性天线中，由于地面影响较大，都采用垂直面和水平面作为主平面。在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主平面。归一化方向图取最大值为一。在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波束。主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣，见图1：全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为圆柱型；图2：定向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为板状。 图1 全向天线波瓣示意图
图2 定向天线波瓣示意图 1.2主瓣宽度 为了方便对各种天线的方向图特性进行比较，就需要规定一些特性参数。主要包括：零功率波瓣宽度、半功率点波瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向系数等。 1.零功率波瓣宽度，指主瓣两侧场强值为0的两个方向之间的夹角，用2表示。许多天线方向图的主瓣是关于最大辐射方向对称的，因此，只要确定零功率主瓣宽度的一半，再取其2倍即可求得零功率主瓣宽度,即2=2。 2. 半功率点波瓣宽度，指方向图主瓣两侧两个半功率点（即场强下降到最大值下降到0.707（或分贝值从最大值下降3dB处对应的两点）之间的夹角，又称为3dB波束宽度或主瓣宽度，记为。对方向
OTA与杂散测试
OTA与杂散测试 对无线电管理工作来说，杂散发射是产生干扰的重要原因. 在无线电发射设备检测过程中，杂散测试是一个重要的必测项目。杂散是指在工作带宽外某个频点或某些频率上的发射，其发射电平可降低但不影响相应的信息传递。包括：谐波发射、寄生发射、互调产物、以及变频产物，但带外发射除外。在射频测试中，杂散发射测试是一个基础测试项目，主要包括传导杂散测试和辐射杂散测试。下面主要谈一下辐射杂散的一些影响因素。 辐射型杂散是指由于机箱(或机柜)以及设备的结构而引起的任何杂散辐射，主要是指由EUT的机壳、结构及互联电缆引起的杂散骚扰。所以说EUT的整机设计，天线质量，外壳材料及表面工艺的影响对辐射杂散存在一定的影响。在测试过程中，曾遇到很多不同因素的影响，比如：EUT机壳的金属框，喇叭的金属网，按键板的影响等等。但是这些只是外壳材料及表面工艺的影响，整机的设计、屏蔽占有更重要的地位。 我们在杂散测试过程中遇到过很多因为屏蔽问题而耗费大量时间的项目. 摩尔实验室(MORLAB)曾有一个项目, 被测物(EUT)在传导杂散测试中指标良好,并有10dB的余量，但是在辐射杂散测试中，其2次谐波却超标了10dB。我们对其进行了OTA测试，也发现TRP指标不是很理想。初始以为是天线匹配问题，通过使用网络分析仪我们修改了天线匹配。测试后发现TRP指标有了改善，但是在暗室测试辐射杂散指标并没什么改善。通过跟我资深EMC工程师的沟通，了解一个通过采用了环形天线（如图一）来探测干扰源的方法。最后发现是PA屏蔽不好，使发射出来的信号很容易倍频到高次谐波上形成强干扰。修改后, 再进行测试,辐射指标达到了10dB的余量。从这个例子我们可以看出屏蔽的重要性。图一 图2所示是导致EMC性能不良的可能原因，可以根据这个来找出问题所在,并采用环形天线探测干扰源的方法（结构图, 如图3）寻找干扰源：
天线的主要特性
天线的主要特性（一） 天线是微波收发信设备的“出入口”，它既要将发信机的微波沿着指定的方向放射出去，同时还要接受对方传来的电磁波并送到微波收信机。因此，天线性能的好坏将直接影响到整个微波通信系统的正常运行。这里我们将对天线的性能指标及要求作一介绍。 天线的方向性 通常一副天线向各个方向辐射电磁波的能力是不同的，它沿各个方向辐射电磁能量的强弱可用天线的方向系数来表示。所谓天线的方向系数是指在某点产生相等电场强度的条件下，无方向性天线总辐射功率PF0与定向天线总辐射功率PF的比值，常用“D”来表示，即 天线方向性图 （3-4） 不难想象，定向天线沿各个方向辐射的电场强度是不相同的，因而定向天线的方向系数也将随着观测点的位置不同而有所不同。其中方向系数最大的地方，即辐射增强的方向，称主射方向。通常人们用天线的方向图来表示天线对各个方向的方向系数大小，如图所示。由图可以看出，天线的方向性图像象花朵的叶瓣，各叶瓣称为方向叶。处于主射方向的方向叶称为主叶，处于主叶反方向位置的方向叶称为后叶，其他方向的方向叶统称为副叶。显然主叶的宽度越窄，说明天线的方向性也好。天线方向性的好坏，工程上常采用半功率角和零功率角两个参量来表示。所谓半功率角是指主叶瓣上场强为主射方向场强的1/√2= 0.707时（即功率下降1/2时），两个方向间的夹角，即为“2θ0.5”；所谓零功率角是指偏离主射方向最近的两个零射方向（辐射场强为零的方向）之间的夹角，记为“2θ0”。半功率角和零功率角越小，表示主叶瓣的宽度越窄，说明天线的方向性越好。 一副方向性良好的天线，除了必须具备上述具有较小的半功率角和零功率角外，还应该包括后叶瓣和副叶瓣尽可能小，以减小可能出现的窜扰。
天线的主要性能指标
天线的主要性能指标 表征天线性能的主要参数有方向图，增益,输入阻抗，驻波比,极化，双极化天线的隔离度，及三阶交调等。 1、方向图 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707倍,3dＢ衰耗)的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地,GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65o，在１20o 的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-1０ｄB。２、方向性参数 不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相
同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E０2的比值称为该点的方向性参数Ｄ=E2/E02 3、天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 另外，表征天线增益的参数有dBd和dＢi。DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的;dＢd相对于对称阵子天线的增益dBｉ=dBd+2．1５。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。 4、入阻输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输入阻抗为５0Ω。 ５、驻波比 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射，反射波和入射波在馈线上叠加形
辐射杂散整改RSE
电磁兼容整改分析之辐射杂散 辐射杂散(简称RSE)就是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在电磁兼容 (EMC)的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论就是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也就是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2 G,3G设备跟就是如此。本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一.测试场地的布局: 标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一:辐射杂散实验布置图
图二:辐射杂散实景图 二.辐射杂散的测试方法: 辐射杂散骚扰的功率点就是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正(由信号源与基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就就是E UT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。 三.辐射杂散的指标: 根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下: 发射机的辐射杂散测试要求: 频率限值适用范围 30MHz –1GHz 1GHz –4GHz,12、75 GHz -36dBm -30dBm 欧盟及中国各 类标准
辐射杂散整改(RSE)
辐射杂散整改(RSE)
电磁兼容整改分析之辐射杂散 辐射杂散（简称RSE）是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时，由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目（RF）里面，而国内标准（以YD1032为典型）则将其划 分在电磁兼容（EMC）的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解，也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌，因为无论是在做国内或国际认证中，任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲，对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一，尤其针对高功率发射产品，如2G，3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室（MORLAB）日常工作经验，以典型的手机产品为例，在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一．测试场地的布局： 标准辐射杂散的布局如下，其中图一为原理图，图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一：辐射杂散实验布置图
图二：辐射杂散实景图 二．辐射杂散的测试方法： 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正（由信号源和基准天线组成）再置换移动台来进行发射，通过测试接收机得到相同的功率后，则此时预校正器的发射功率就是EUT（被测物）辐射杂散骚扰的功率电平。 三．辐射杂散的指标： 根据不同的产品所对应的标准，辐射杂散的相关指标要求也有所差别，但大体可归纳如下： 发射机的辐射杂散测试要求：
接收机的辐射杂散测试要求： 四．可能引起辐射杂散骚扰的原因（发射机）： 由于辐射杂散是通过无线空间传播出去的，因此可能辐射干扰的点是多种多样的。但主要可归纳为：天线端口，射频模块，电源线，射频模块附近元器件等。如下图所示： 五．如何查找辐射杂散骚扰产生的原因： 由于产生辐射杂散产生的因素复杂，通常来讲我们建议客户使用排除法来查找辐射杂散产生的原因
天线辐射的方向特性图.
1- 基准图 1.2 0 1.0000）0.8327.0.9724）0.4 （176.5.0.1965） 0.0 -20020 406080100120140160180200220240260280300320340360 2-手机干扰 1.2 0.1.0000） 0.8325.5.0.9531） absorb 0.4 （176.5.0.1730） 0.0 -20020406080100120140160180200220240260280300320340360 angle
3-穿过圆孔 1.2 （0.1.0000）（326.0.9410）0.8 absorb 0.4 （185.5.0.11580.0 -20020406080100120140160180200 220240260280300320340360 angle
4-穿过纸缝 1.00.1.0000）（326.5.0.9906）absorb0.5 （175.0.2030） 0.0 -20020406080100120140160180200 220240260280300320340360 angle 5-距离拉近一半 1.0（0.1.0000）（327.5.0.9612）absorb0.5 （153.5.0.09825） 0.0 -20020406080100120140160180200 220240260280300320340360 angle
6-无吸收设施（原距离） 1.2 （-327.5.0.9816）（0.1.0000）0.8 absorb 0.4 （-179.5.0.2176） 0.0 -360-340-320-300-280-260-240-220-200-180 -160-140-120-100-80-60-40-20020 angle
实验八、天线辐射的方向特性概要
26系 06级姓名：王海亮 NO：PB06013232 得分： 实验题目：天线辐射的方向特性 实验目的： 1、理解天线辐射的相关原理知识，对天线的方向图及其相关参数有一定的认识。 2、测定右手螺旋天线的方向特性。 实验仪器： ①旋转天线盘；②喇叭形天线；③微波吸收器；④右手螺旋天线；⑤计算机及测试软件。 实验原理: 天线辐射的方向性可由电磁波的接收敏感度来验证。实验中接受天线的基座由电机驱动，在绕轴线转动的同时接受由喇叭形天线发射的电磁波，计算机可以记录下在不同转角时测定的信号，并在极坐标中绘出相应图形。任何实用天线的辐射都具有方向性，通常将天线远区辐射场的振幅与方向间的关系用曲线表示出来，这种曲线图被称之为天线的辐射方向图；而将离开天线一定距离R 处的天线远区的辐射场量与角度坐标间的关系式称为天线的方向图函数，记为|F(θ,φ)|。电流元的远区辐射场量在相同距离R的球面上不同方向的各点，场强是不同的，它与|sinθ|成正比，因此，电流元的方向图函数，记为|F(θ, φ)| =| F(θ)| = |sinθ|。为了画出电流元的辐射方向图，将电流元中心置于坐标原点，向各个方向作射线，并取其长度与场强的大小成正比，即得到一个立体图形，也就是得到电流元的立体方向图，它的形状像汽车轮胎。如图1（a）所示。天线的 1 立体方向图一般较难画出，通常只画出相互垂直的两个平面内的方向图，即E面和H面方向图。电流元E面的方向图处于子午面，即电场分量Eθ所处的平面内的方向图，故称为E面方向图，H面方向图处于赤道面内，即与磁场分量Hφ平行的平面内的方向图，故称为H面方向图。
(a) 立体方向图； (b) E面方向图； (c) H面方向图 图1 电流元的方向图 二维平面方向图可以在极坐标系中绘制，也可以在直角坐标系中绘制，但在极坐标系中绘制的方向图较为直观，因此较为常用。在极坐标系中绘制的电流元的E 面和H面方向图如图1(b)T和（c）所示。显然，E面方向图关于电流元的轴线呈轴对称分布，在θ=90?方向出现最大值“1”，其他方向上按矢径作出，而在轴线（θ=0?和θ=90?）上其值为零。在H面（θ=90?）上，各方向场强均相同，故其方向图是一个单位圆，这样，将E面方向图绕电流元的轴线旋转一周，即可得到电流元的立体方向图。而天线设计是用来有效辐射电磁能的一种装置，实际中没有一种天线能在空间中任何方向辐射，故研究其辐射的方向性可以更好的了解天线特性。天线的方向图及其有关参数 任何实用天线的远区辐射场都是随空间的位置而变化的，因此在球坐 2 标系中（见图2所示）天线至场点距离r处的远区辐射场量只是角度θ，φ的函数，这个函数就是方向图函数F (θ, φ ) ，通常将方向图函数关于最大值Fmax(θ,φ)进行归一化的函数称为归一化方向图函数，记为F(θ, φ) /Fmax(θ, φ)。按归一化方向图函数绘制的方向图称为天线的归一化方向图。显然，图3中示出的电流元E 面和H面方向图也是归一化的方向图（因为其最大辐射方向上的最大值为1）。