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無(wú)線電通訊設(shè)備發(fā)射天線增益檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-10-16 04:47:21 更新時(shí)間：2025-10-15 04:47:24

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

無(wú)線電通訊設(shè)備發(fā)射天線增益檢測(cè)

在現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)中，天線作為信號(hào)發(fā)射和接收的關(guān)鍵部件，其增益性能直接決定了通信質(zhì)量、覆蓋范圍以及系統(tǒng)的整體效率。無(wú)線電通訊設(shè)備發(fā)射天線增益檢測(cè)是確保天線滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)和實(shí)際應(yīng)用需求的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)科學(xué)精確的檢測(cè)，可以有效評(píng)估天線在特定頻段內(nèi)將輸入功率轉(zhuǎn)化為輻射能量的能力，避免因增益不足導(dǎo)致信號(hào)弱、通信距離短或干擾增加等問(wèn)題。此外，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，天線結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，工作頻段不斷擴(kuò)展，對(duì)增益檢測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性和效率提出了更高要求。因此，建立規(guī)范的檢測(cè)流程，采用先進(jìn)的儀器與方法，成為天線研發(fā)、生產(chǎn)及入網(wǎng)測(cè)試中不可或缺的步驟。

檢測(cè)項(xiàng)目

天線增益檢測(cè)主要圍繞幾個(gè)核心性能參數(shù)展開(kāi)。首先是天線增益的絕對(duì)值測(cè)量，即在特定方向上的輻射強(qiáng)度與理想點(diǎn)源天線輻射強(qiáng)度的比值，通常以dBi或dBd為單位。其次是方向圖測(cè)試，包括水平面和垂直面的輻射方向特性，用于分析天線的波束寬度、旁瓣電平等。此外，還需檢測(cè)天線的阻抗匹配性能，如電壓駐波比（VSWR）或回波損耗，以確保天線與饋線系統(tǒng)高效連接。對(duì)于多頻段天線，需分頻段進(jìn)行增益檢測(cè)，并評(píng)估頻率響應(yīng)特性。部分應(yīng)用場(chǎng)景下，還可能包括極化特性、交叉極化鑒別率等項(xiàng)目的測(cè)試，以全面評(píng)估天線在實(shí)際環(huán)境中的適用性。

檢測(cè)儀器

天線增益檢測(cè)依賴于專業(yè)的高頻測(cè)量設(shè)備。核心儀器包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA），用于精確測(cè)量天線的S參數(shù)，特別是S11參數(shù)以評(píng)估阻抗匹配。天線測(cè)試系統(tǒng)通常配備微波暗室或開(kāi)闊場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)地，以最小化環(huán)境反射干擾。信號(hào)源和頻譜分析儀組合可用于遠(yuǎn)場(chǎng)或緊縮場(chǎng)測(cè)試中的增益比較法測(cè)量。此外，定位轉(zhuǎn)臺(tái)是方向圖測(cè)試的關(guān)鍵設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)天線在方位和俯仰方向的精確旋轉(zhuǎn)。對(duì)于高頻段檢測(cè)，可能還需使用喇叭天線作為標(biāo)準(zhǔn)增益天線進(jìn)行校準(zhǔn)。輔助設(shè)備如功率放大器、低噪聲放大器等也常被用于增強(qiáng)信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，確保測(cè)量精度。

檢測(cè)方法

天線增益檢測(cè)主要采用兩種經(jīng)典方法：比較法和絕對(duì)法。比較法是將待測(cè)天線與已知增益的標(biāo)準(zhǔn)天線在相同條件下進(jìn)行輻射功率對(duì)比，通過(guò)測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度差計(jì)算增益值，該方法操作簡(jiǎn)便且適用于大多數(shù)場(chǎng)景。絕對(duì)法則通過(guò)測(cè)量天線的輻射功率密度和輸入功率直接計(jì)算增益，需精確控制測(cè)試距離滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件。在實(shí)際操作中，常采用三天線法消除系統(tǒng)誤差，即使用三副天線兩兩組合測(cè)量，通過(guò)方程組求解各天線增益。對(duì)于方向圖測(cè)試，通常通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)天線，在多個(gè)角度記錄輻射強(qiáng)度，繪制出二維或三維方向圖。檢測(cè)過(guò)程中需注意校準(zhǔn)儀器、消除多徑效應(yīng)，并根據(jù)天線類型選擇合適的測(cè)試距離和極化方式。