YD∕T 3182-2021 移动通信天线测量场地检测方法(通信).pdf

ICS33.060.20 M36 YD 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD/T 318220XX 代替 YD/T 3182-2016 移动通信天线测量场地检测方法 Testing method for antenna measurement fields in communication systems （报批稿） 201发布发布 201实施实施 中华人民共和国工业和信息化部发 布 YD/T 3182-XXXXI目次 前言. .III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 场地的检测方法选择要求 .2 4.1 远场测量场地的检测方法 .2 4.1.1 暗室屏蔽性能检测 .2 4.1.2 静区反射电平性能检测 .2 4.1.3 口径场性能检测 .2 4.1.4 静区口径场交叉极化检测 .2 4.1.5 天线增益检测 .3 4.2 近场测量场地的检测方法 .3 4.2.1 暗室屏蔽性能检测 .3 4.2.2 静区反射电平性能检测 .3 4.2.3 探头幅相性能检测 .3 4.2.4 探头交叉极化检测 .3 4.2.5 天线增益检测 .3 4.3 紧缩场测量场地检测方法 .3 4.3.1 暗室屏蔽性能检测 .3 4.3.2 静区反射电平性能检测 .3 4.3.3 静区幅相性能检测 .3 4.3.4 静区口径场交叉极化性能检测 .3 4.3.5 天线增益检测 .3 5 场地检测方法详细描述 .3 5.1 远场测量场地的检测方法 .3 5.1.1 反射电平检测方法 .3 5.1.2 口径场性能检测方法 .8 5.1.3 静区口径场交叉极化检测方法 .10 5.1.4 天线增益检测方法 .10 5.2 近场测量场地的检测方法 .12 5.2.1 反射电平检测方法 .12 5.2.2 探头幅度相位检测方法 .14 5.2.3 探头交叉极化性能检测方法 .16 5.2.4 天线增益检测方法 .16 5.3 紧缩场测量场地的检测方法 .17 5.3.1 反射电平检测方法 .17 5.3.2 紧缩场口径场幅相检测方法 .17 5.3.3 紧缩场口径场交叉极化检测方法 .18 5.3.4 天线增益检测方法 .18 YD/T 3182-XXXXII附录 A （资料性附录） 自由空间电压驻波比法 .19 A.1 自由空间电压驻波比法数据处理原理 .19 A.2 和的大小判别方法 .20 A.3 自由空间电压驻波比法数据处理方法 .20 附录 B （资料性附录） 外推法 .22 B.1 原理概述 .22 B.2 外推法测试过程 .22 rEdEYD/T 3182-XXXXIII 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替YD/T 3182-2016天线测量场地检测方法 ，与YD/T 3182-2016发布版相比，主要技术变化为： a) 修改了适用范围里的工作频段描述（见第 1 章，2016 年版的第 1 章） ； b) 修改了远场测量场地静区反射电平性能检测的方法（见 4.1.2，2016 年版的 4.1.2） ； c) 修改了近场测量场地静区反射电平性能检测的方法（见 4.2.2，2016 年版的 4.2.2） ； d) 修改了紧缩场测量场地静区反射电平性能检测的方法（见 4.3.2，2016 年版的 4.3.2） ； e) 在纵向行程线上探测方向的选取中增加了两个天线指向方位角方向（见 5.1.1.2.5.1，2016年版的 5.1.1.2.5.1） ； f) 在横向行程线上探测方向的选取中增加了六个天线指向方位角方向（见 5.1.1.2.5.2，2016年版的 5.1.1.2.5.2） ； g) 修改了远场测量场地中天线增益检测方法里的增益三天线法（见 5.1.4.1，2016 年版的5.1.4.1、5.1.4.2、5.1.4.3） ； h) 增加了远场测量场地天线增益检测方法里的外推法（见 5.1.4.2） ； i) 修改了近场测量场地反射电平检测方法里方向图比较法的示意图、测试前准备、选取、测量步骤及处理过程（见 5.2.1.2、5.2.1.3、5.2.1.4，2016 年版的 5.2.1.2、5.2.1.3、5.2.1.4） ； j) 修改了近场测量场地探头幅度相位检测方法里测试准备转台精度（见 5.2.2.1，2016 年版的5.2.2.1） ； k) 删除了近场测量场地天线增益检测方法里的近场增益三天线比较法（见 2016 年版的5.2.4.1） ； l) 在近场测量场地天线增益检测方法里增加了外推法（见 5.2.4.1） ； m) 修改了紧缩场测量场地天线增益检测方法（见 5.3.4，2016 年版的 5.3.4） ； n) 删除了方向图比较法资料性附录（见 2016 年版的附录 B） ； o) 增加了外推法资料性附录（见附录 B） 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 本标准起草单位：中国信息通信研究院、中国移动通信集团有限公司、中国电信集团集团公司、中国联合网络通信集团有限公司、华为技术有限公司、京信通信系统（中国）有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、江苏亨鑫科技有限公司、深圳国人通信股份有限公司、北京中科国技信息系统有限公司。 本标准主要起草人：吴翔、何俊涛、卜斌龙、张申科、刘罡、曹景阳、张涛、李艳芬、华彦平、董政、栾帅、张志华。 YD/T 3182-XXXX1 移动通信天线测量场地检测方法 1 范围 本标准规定了对移动通信天线测量场地性能的检测方法，给出测量场地性能要求与天线测量精度要求的对照关系，同时规定了移动通信系统天线测量场地检测方法的术语定义、分类、要求、测试方法和试验方法以及天线测试场地所用标准天线校验方法。 本标准适用于工作频段为 400MHz6000MHz 的移动通信系统天线测量场地。其它频段的天线测量场地也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 9410 移动通信天线通用技术规范 GB/T 12190-2006 电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法 GJB 6780-2009 微波暗室性能测试方法 GJB 8480-2015 紧缩场性能测量方法 YD/T 1059 移动通信系统基站天线技术条件 YD/T 2866 移动通信系统室内分布无源天线 YD/T 2867 移动通信系统多频段基站无源天线 YD/T 2868 移动通信系统无源天线测量方法 3 术语和定义 GB/T 9410、YD/T 1059、YD/T 2866、YD/T 2867、YD/T 2868 和 GJB 6780-2009 确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 微波暗室 microwave anechoic chamber 内面安装电波屏蔽体和吸波材料，形成在一定频率范围内使微波反射、杂散、干扰信号下降到可接受程度的准自由空间的天线测试环境的经过专门设计的封闭室。 3.2 静区 quiet zone 在微波暗室内，电磁波的反射控制到设计水平的电波静空区域。 3.3 反射电平 reflectivity level 微波暗室静区内等效反射信号与直射信号之比。通常用分贝数表示。 3.4 自由空间电压驻波比voltage stand wave ratio in free space 微波暗室静区内任意一点的场强是直射信号和反射信号的矢量和，反射信号叠加到直射信号上从YD/T 3182-XXXX2而在空间形成驻波，其数值大小反映出微波暗室内反射电平的大小。 3.5 口径场幅度起伏amplitude ripple in testing aperture 电波静区内， 垂直于直射波方向的测试口径面上， 由于暗室场地反射引起的接收电平的纹波起伏，分为水平极化电平和垂直极化电平二种情况。 3.6 口径场幅度锥削度amplitude taper in testing aperture 电波静区内，垂直于直射波方向的测试口径面上，由于发射喇叭实际方向图离开瞄准轴角度后的电平的逐渐降低作用在有限的测试收发距离的结果，引起的接收电平的逐渐降低，分为水平极化电平和垂直极化电平二种情况。 3.7 口径场水平/垂直电平差amplitude difference between horizontal polarization and vertical polarization in the bore sight 在直射波来波方向上，收发方式按水平极化时和垂直极化时的接收电平的差别。 3.8 方向图比较法antenna pattern comparison technique 通过在暗室静区的不同位置测量得到的方向图差异反映反射电平的值的方法。 3.9 紧缩场辐相测试法amplitude & phase test technique of compact range 探头在微波暗室静区平面内移动获取静区口径面上的场强及相位信息，通过数据处理分析可获静区内的幅相信息，其数值反映静区口径面上的准平面波的性能优劣。 4 场地的检测方法选择要求 4.1 远场测量场地的检测方法 4.1.1 暗室屏蔽性能检测 按照 GB/T 12190-2006 的规定进行测量。 4.1.2 静区反射电平性能检测 宜采用自由空间电压驻波比法。 4.1.3 口径场性能检测 口径场性能包括口径场幅度起伏、口径场幅度锥削度和口径场水平/垂直电平差。 4.1.4 静区口径场交叉极化检测 场地检测时，应检测静区口径场的交叉极化性能。 YD/T 3182-XXXX34.1.5 天线增益检测 可采用外推法、三天线法、增益比较法。 4.2 近场测量场地的检测方法 4.2.1 暗室屏蔽性能检测 按照 GB/T 12190-2006 的规定进行测量。 4.2.2 静区反射电平性能检测 宜采用方向图比较法。 4.2.3 探头幅相性能检测 探头性能：要求每个探头对相同输入的响应一致，主要包含：幅度均匀性和相位均匀性。场地检测时，应分别检测探头的上述性能。 4.2.4 探头交叉极化检测 场地检测时，应分别检测探头的交叉极化性能。 4.2.5 天线增益检测 可采用外推法、三天线法、增益比较法。 4.3 紧缩场测量场地检测方法 4.3.1 暗室屏蔽性能检测 按照 GB/T 12190-2006 的规定进行测量。 4.3.2 静区反射电平性能检测 宜采用自由空间电压驻波比法。 4.3.3 静区幅相性能检测 采用紧缩场幅相测试法。 4.3.4 静区口径场交叉极化性能检测 场地检测时，应检测静区口径场的交叉极化性能。 4.3.5 天线增益检测 可采用外推法、三天线法、增益比较法。 5 场地检测方法详细描述 5.1 远场测量场地的检测方法 5.1.1 反射电平检测方法 5.1.1.1 测试前准备 5.1.1.1.1 概述 静区反射电平采用自由空间电压驻波比法检测。测量原理方法参见附录 A。 YD/T 3182-XXXX4测量所用设备应满足频率范围要求，并满足 50输入/输出阻抗要求。测量系统一般是由信号源、接收设备、天线和测量扫描架等设备组成，测量系统应保证接收设备接收到的信号高于噪声 10dB，并保证接收信号在接收设备的线性范围内。网络分析仪可作为代替的信号源和接收设备的组合。 在测量开始前，所用设备应按设备使用说明书的要求预热，并尽可能将影响测量的无关设备和设施移开，以减小对测量结果的影响。 5.1.1.1.2 信号源 信号源频率稳定度应优于10-8/天， 幅度稳定度应优于0.05dB/小时， 最大输出幅度宜不小于10dBm。 5.1.1.1.3 接收设备 接收设备的幅度测量稳定度优于 0.05dB/小时，幅度分辨力优于 0.05dB。 5.1.1.1.4 源天线 在鉴定周期内，源天线的尺寸和辐射特性与场地鉴定所使用的源天线一致。 5.1.1.1.5 接收天线 接收天线在实际测量频率点的驻波应小于 1.5。 接收天线的增益尽量采用增益为 15dBi 左右的喇叭天线。 5.1.1.2 反射电平的测量原理 5.1.1.2.1 自由空间电压驻波比法测量原理 微波暗室静区反射电平选择自由空间电压驻波比法,反射电平的测量应在天线水平极化和垂直极化两种情况下进行。 自由空间电压驻波比法的测量原理是基于微波暗室中存在直射信号和反射信号，微波暗室中空间任意一点的场强是直射信号和反射信号的矢量和，在空间形成驻波，驻波的数值大小即反映了微波暗室内反射电平的大小，可通过测量空间驻波来确定暗室静区内的反射电平。 5.1.1.2.2 测量行程线的一般选择 在微波暗室静区内选择若干条直线，测量时探测天线以一定的指向沿这些直线运动，这些直线被称为测量行程线。一般选择三个方向上直线作为行程线：微波暗室的纵轴方向、微波暗室横截面水平方向和垂直方向，分别称之为纵向行程线、横向行程线、垂直行程线。图 1 给出了一个典型的静区选取行程线的例子。待测的微波暗室静区中心为 O，最简单的测量行程线为穿过静区中心 O 的纵向行程线 Z1Z2、横向行程线 X1X2和垂直行程线 Y1Y2。根据实际需要和测量时间的许可还可选择其它测量行程线。 YD/T 3182-XXXX5 图 1 一个典型的静区示意图 5.1.1.2.3 天线指向和参考方向 5.1.1.2.3.1 天线指向 水平面方向图 3dB 波束宽度中心指向。 5.1.1.2.3.2 参考方向 从微波暗室上方俯视，参考方向定义为在暗室静区中心位置指向发射源的方向，并将参考方向定义为方位角 0方向和俯仰角的 0方向，方位角以顺时针方向为正向，俯仰角以向上方向为正，向下方向为负。 5.1.1.2.4 暗室方位区域的划分 图 2 为一个典型的微波暗室方位划分示意图。从微波暗室上方俯视，在暗室静区中心位置向暗室内区域的四个角连线，将暗室分为 A1、A2、A3、A4 四个方位区域。其它微波暗室可根据实际情况参照典型情况划分方位区域。 图 2 一个典型暗室方位区域划分示意图 5.1.1.2.5 测量行程线的具体选择 5.1.1.2.5.1 纵向行程线上探测方向的选取 进行纵向行程线测量时，接收天线仅改变方位角，俯仰角始终保持 0方向。 A1A2A3A4发射天线YD/T 3182-XXXX6纵向行程线测量时，在 A2 区域内选择天线指向，天线指向应包含 150、165、180、195、210五个方位角方向。 5.1.1.2.5.2 横向行程线上探测方向的选取 进行横向行程线测量时，接收天线仅改变方位角，俯仰角始终保持 0方向。 横向行程线测量时，在 A1 和 A3 区域内选择天线指向，天线指向应包含 15、30、45、60、90、120、240、270、300、315、330、345十二个方位角方向。 5.1.1.2.5.3 垂直行程线上探测方向的选取 进行垂直行程线测量时，接收天线仅改变俯仰角，方位角始终保持 0方向。 垂直行程线测量时，在俯仰角-45和 45两个天线指向上进行测量。 微波暗室中，对于传播路径上的主体部分的横截面属于宽度和高度相等的正方形设计方案时，垂直行程线上的探测可以省略，并直接采用横向行程线的结果为等效。 5.1.1.3 反射电平的测量过程 5.1.1.3.1 纵向行程线测量 纵向行程线测量按以下步骤进行： a) 按图 3 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号，记为参考电平； d) 将接收天线的指向调至其它指向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号； e) 对每种天线极化方式，重复步骤 b）d） ； f) 在每个测量频率下，重复步骤 b）e） ，直至完成所有测量频率的测量。 YD/T 3182-XXXX7 图 3 自由空间电压驻波比法测量系统示意图 5.1.1.3.2 横向行程线测量 横向行程线测量按以下步骤进行： a) 按图 3 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号，记为参考电平； d) 将接收天线的指向调至其它指向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号； e) 对每种天线极化方式，重复步骤 b）d） ； f) 在每个测量频率下，重复步骤 b）e） ，直至完成所有测量频率的测量。 5.1.1.3.3 垂直行程线测量 垂直行程线测量按以下步骤进行： a) 按图 3 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 将接收天线的指向调至参考方向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号，记为参考电平； d) 将接收天线的指向调至其它指向沿待测的行程线移动，以不大于八分之一最小干涉波周期间隔记录接收到的信号； e) 对每种天线极化方式，重复步骤 b）d） ； f) 在每个测量频率下，重复步骤 b）e） ，直至完成所有测量频率的测量。 5.1.1.4 反射电平的数据处理 暗室静区反射电平按公式（1）计算。公式（1）详细的推导和说明参见附录 A。 YD/T 3182-XXXX8(1.) 式中： R反射电平，单位为 dB； Er反射信号，单位为 V； Ed直射信号，单位为 V； A接收天线当前测试指向的归一化方向图相对电平，单位为 dB； D测量曲线中最大值和最小值之差，单位为 dB。 5.1.1.5 方向图电平误差推导 根据反射电平 R(dB)，可以推导出辐射参数测试时任意的归一化相对方向图电平的测试误差范围，推导如下： 首先，将反射电平 R(dB) 转换为电压 V（伏特）单位： (2) 设当前角度上的方向图相对电平的真值为 Eo（dB） ，转换为电压单位： (3) 则，由于反射电平的存在，实际测量有可能达到的最大值和最小值分别为： (4) (5) 最大正公差为： （dB）(6) 最大负公差为： （dB）(7) 注：对于 Eov小于 Rv的情况，结果可作类似推导，但因为电平太低，对于移动通信天线的情况可以忽略考虑，此处不作推导。 5.1.2 口径场性能检测方法 5.1.2.1 口径场幅度起伏检测 参照反射电平检测方法，在空间自由驻波法测试过程中，将接收天线对准发射天线，选择其横向行程线 X1X2的测试过程，得到驻波曲线测试结果。统计曲线中相邻起伏的波峰和波谷的差值的所有集合，取差值绝对值的最大值，即为口径场幅度起伏（最终单位：dB） 。 测试时，收发天线保持一致的水平极化，以及保持一致的垂直极化，重复做二次测量，取水平极化和垂直极化测试中的最差值。 软件具体判断流程（以任意一个极化为例）： 设幅度锥削度测量曲线含有 M 个数据点元素，且 M 的数量足够多。如果 M 为奇数，将最后一个110110log20log2005. 005. 0DDdrAEER2010RVR 2010OEOVEVOVVREEmaxVOVVREEminOVEE)(10log20maxOVEE)(10log20minYD/T 3182-XXXX9数据点重复一遍，增补到后面的元素，使得 M 始终保持偶数。 先做相邻两点的平均，以便去除测试中偶然引起的毛刺，得到仍然具有足够多的 N 个点的数组Amp（n） ，其中 n=1，2，N。有 N=M/2。 从 n=1 一直到 n=N-1 依次比较 Amp（n）和 Amp（n+1）的电平，可以求出 Amp 数组中的 K 个极大值和 J 个极小值。 极大值和极小值总是交替出现的。 第一个极值属于极大值还是极小值， 取决于 Amp（1）和 Amp（2）的相对大小。如后者大，第一个极值是极大值，否则，第一个极值是极小值。最终的一个极值可能是极大值，也可能是极小值，不需要事先知道。总之，有可能 K=J，也有可能 K-J 的绝对值为 1，但都不需要事先知道。 最后极值的总数为 I=K+J，对应的电平的数组保存为 Y（i） ，i=1，2，I。接下来求出 I-1 个起伏值。 Z(i) = ABS Y(i+1) - Y(i) ，i=1,2,I-1(8) 最后，对 Z(i)数组求取最大值。 重复以上过程，两个极化中的最大值为最终口径场幅度起伏。 5.1.2.2 口径场幅度锥削度检测 参照反射电平检测方法，在空间自由驻波法测试过程中，将接收天线对准发射天线，选择其横向行程线 X1X2 的测试过程，得到驻波曲线测试结果。首先，滤除曲线中由于暗室反射引起的纹波起伏，即得到幅度锥削度曲线。曲线的静区中央最大值和静区边缘最小值之差即为口径场的幅度锥削度（单位：dB） 。 测试方法等同口径场幅度起伏检测方法，原始曲线直接借用。 软件具体判断流程（以任意一个极化为例）： 按照口径场幅度起伏检测方法，借用已经求出的数组 Amp（n） ，其中 n=1，2，N，以及，数组 Y（i） ，i=1，2，I。 数组 Amp（n） 的起伏纹波的近似周期个数为 Q=I/2（当 I 为偶数时） ， 否则近似取为 Q=(I-1)/2（当I 为奇数时） 。 得到的 Q 远远大于 1，假如 Q 为偶数，为简化编程可取 Q=Q+1 为新的 Q，于是 Q 限定为奇数。 以 Q 为平均次数，对数组 Amp（n）的各个元素取平均，得到消除纹波后的近似结果，具体过程 ： 当 n(Q-1)/2 同时 nN+1-(Q-1)/2 时，取 Amp（n）数组中元素从 Ampn-(Q-1)/2到 Ampn+(Q-1)/2的 Q 个元素的平均，结果记为 B(n)。 当 n=N+1-(Q-1)/2 时，取 Amp（n）数组中元素从 Ampn-(Q-1)/2到 Amp（N）的若干个元素的平均，结果记为 B(n)。 求 B(n)数组中的最大值和最小值，再做差值运算，结果即为幅度锥削度。 对于另一极化，重复操作。最后，取二个极化幅度锥削度的最大值作为最终结果。 5.1.2.3 口径场水平/垂直电平差检测 选择两种极化的口径场幅度锥削度测量曲线，在直射波瞄准轴线上，求水平极化和垂直极化的接YD/T 3182-XXXX10收电平的差值。 5.1.3 静区口径场交叉极化检测方法 5.1.3.1 测量的方法 用收发天线 （极化纯度优于 35dB） 极化方向相同时接收信号幅度与收发天线极化方向正交时接收信号幅度之差来表示测试场交叉极化比。 5.1.3.2 测量位置的选择 发射天线放置在暗室内预期的发射天线位置上，接收天线放置在静区中心。通常是在暗室的测量轴上。 5.1.3.3 测量平面的选择 在水平面和垂直面进行二次交叉极化比测量，取最差值。 5.1.3.4 测量过程 远场测量按以下步骤进行： a) 按图 3 连接测量设备； b) 调整发射天线和接收天线的指向和位置，天线间的连线应通过静区中心； c) 信号源输出幅度设置为合适幅度，在后续的测量过程中保持发射信号的幅度不变； d) 选择某个测量平面，调整发射天线和接收天线的极化方向，使它们的极化方向一致； e) 将信号源输出设置为某测量频率，记录接收信号的幅度，记为 A； f) 改变接收天线极化方向与原来极化方向正交，记录接收信号的幅度，记为 B； g) 在所有的测量频率，重复步骤 e）f） ； h) 在所有其它的测量平面，重复步骤 e）g） （测量过程同口径场幅度锥削度检测） 。 5.1.3.5 测量数据处理 交叉极化比按下面公式计算： (9) 式中： 交叉极化比，单位为 dB； A发射天线和接收天线极化方向相同时，接收到的信号幅度，单位为 dBm； B发射天线和接收天线极化方向正交时，接收到的信号幅度，单位为 dBm。 5.1.4 天线增益检测方法 5.1.4.1 增益三天线法 5.1.4.1.1 增益三天线法概述 按照天线原理，电波传播公式为： BAXPXPYD/T 3182-XXXX11 (10) 其中，Pr 为接收功率，Po 为发射功率，Gt 为发射天线增益，Gr 为接收天线增益，为工作波长，R为收发天线距离。 采用 A、B、C 三副天线，分成两两的 A 和 B、B 和 C、C 和 A 三组，进行三次测量，根据上式有： (11) (12) (13) 联解三个方程组，可以推导出三个天线的增益： (14) (15) (16) 5.1.4.1.2 三天线法测试和处理过程 先选择水平极化方式。按照 A 和 B、B 和 C、C 和 A 三组，进行三次测量，每次测量需要进行 5 遍。以 A 和 B 为例，选择初始的收发距离 R，测试出接收功率 Pr，发射功率 Po，然后移动发射喇叭，使 R在上一遍测试基础上增大八分之一波长，重测。如此测试共 5 遍，第一遍与最后一遍的距离 R 相差二分之一波长。求出 5 遍的 R 平均值，求出 5 遍接收功率 Pr 的最大与最小的平均值，求出 5 遍发射功率 Pt 的最大与最小的平均值。 B 和 C、C 和 A 的测试同上。 将所有平均值代入上述公式计算出 GA、GB、GC。 改变为垂直极化方式，重复上述测试。 对两种极化，数据取平均，作为最终的增益结果。 对于每个波段、每个频点，重复以上测试和处理过程。 5.1.4.2 外推法 采用外推法得到标准增益天线的增益值 Go（dBi） ，外推法参考附录 B。 5.1.4.3 增益比较法 已知有标准增益天线，设标准增益值为 Go（dBi） 。 将标准天线架设到接收位置，极化与发射天线一致，最大波束指向发射天线，测量出接收电平为Pr（dBm） 。 rtorGGPRP2)4(BAABoABABrGGPRP)()4()(2CBBCoBCBCrGGPRP)()4()(2ACCAoCACArGGPRP)()4()(2)/()/()/(10log5)4(10log10)(CAorBCroABorBCCAABAPPPPPPRRRdBG)/()/()/(10log5)4(10log10)(ABorCAroBCorCAABBCBPPPPPPRRRdBG)/()/()/(10log5)4(10log10)(BCorABroCAorABBCCACPPPPPPRRRdBGYD/T 3182-XXXX12将指定的被测天线架设到接收位置，极化与发射天线一致，最大波束指向发射天线，测量出接收电平为 PAUT（dBm） 。 则被测天线的增益为： GAUT（dBi）= Go（dBi）- Pr（dBm）+ PAUT（dBm）(17) GAUT（dBi）为当前场地测试出的增益值。 5.2 近场测量场地的检测方法 5.2.1 反射电平检测方法 5.2.1.1 方向图比较法 由于存在反射波的影响，静区不同位置的反射率不同，天线在暗室静区范围内移动时，在不同位置测量得到的天线方向图不同，接收天线在静区不同位置方向图之间的差值就反映了静区反射电平的大小，通过不同位置测量得到的方向图差异即可反映反射电平的值。该方法适用于所有场地的静区反射电平测试。 5.2.1.2 测试前准备 测试示意图：X、Y 轴行程线测试示意图如图 4 所示，Z 轴行程线测试示意图如图 5 所示。 测试频点选择：测试频点根据实际工作频率来选取，建议低频测试频点选择相对密集。 测试天线的要求：采用标准喇叭天线或标准基站天线，推荐采用标准喇叭天线。 图 4 近场方向图比较法测量静区反射电平示意图 5.2.1.3 测试行程线选取 进行 X、Y、Z 轴行程线测量时，探头阵列保持不变，仅待测天线改变位置，示意图如图 5 所示。 xy门接口板zABCD在暗室中移动YD/T 3182-XXXX13 图 5 静区示意图 5.2.1.4 方向图比较法测量步骤 5.2.1.4.1 测量步骤 X 轴向行程线测量： a) 按图 4 及图 5 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 待测天线移动至天线相位中心位置，测试初始位置两个极化对应的远场方向图，连续测试 5遍； d) 从中心位置向两侧移动待测天线，每次移动间距不大于四分之一波长，测试各个位置两个极化对应的远场方向图，每个位置测试 5 遍； e) 继续移动天线，总共移动间隔二分之一波长位置（不少于 5 个等间隔位置） ，每个位置连续测试 5 遍； f) 在每个测量频率下，重复步骤 a）e） ，直至完成所有测量频点的测量。 Y 轴向行程线测量： a) 按图 4 及图 5 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 待测天线移动至天线相位中心位置，测试初始位置两个极化对应的天线远场方向图，连续测试 5 遍； d) 从中心位置向两侧移动待测天线，每次移动间距不大于四分之一波长，测试各个位置两个极化对应的远场方向图，每个位置测试 5 遍； e) 继续移动天线，总共移动间隔二分之一波长位置（不少于 5 个等间隔位置） ，每个位置连续测试 5 遍； f) 在每个测量频率下，重复步骤 a）e） ，直至完成所有测量频点的测量。 xy门接口板zABCD在暗室中移动YD/T 3182-XXXX14 Z 轴向行程线测量： a) 按图 4 及图 5 所示连接测量设备，架设好天线； b) 将信号源输出的频率调至某一个测量频率，信号源输出幅度调至合适幅度； c) 待测天线移动至天线相位中心位置，测试初始位置两个极化对应的天线远场方向图，连续测试 5 遍； d) 从中心位置向两侧移动待测天线，每次移动间距不大于四分之一波长，测试各个位置两个极化对应的远场方向图，每个位置测试 5 遍； e) 继续移动天线，总共移动间隔二分之一波长位置（不少于 5 个等间隔位置） ，每个位置连续测试 5 遍； 在每个测量频率下，重复步骤 a）e） ，直至完成所有测量频点的测量。 5.2.1.4.2 方向图比较法数据处理过程 数据处理过程如下： 1）对每个位置测试的两个极化方向图数据间隔 5取一个点，总共取 73 个点； 2）对每个位置 5 次测试的方向图数据取平均值，作为该位置不同角度对应的电平； 3） 按照静区反射电平公式得到各个角度对应的静区反射电平，对各个角度的静区反射电平取平均值，作为测量频点对应的极化的暗室静区反射电平。 暗室静区反射电平按公式按下式处理： R =ERED= A + 20lg1 + 10201 + 1020(18) 式中： R反射电平，单位为 dB； Er反射信号，单位为 V； Ed直射信号，单位为 V； A接收天线归一化电平，单位为 dB； 注：对一个频点、一个方位角下不同位置的测试接收电平取平均值，然后再对该频点在各个方位角的平均值作归一化，得到对应频点在对应方位角下的 A 值。 对应方位角下不同测试位置测量电平的最大值和最小值之差，单位为 dB。 5.2.2 探头幅度相位检测方法 5.2.2.1 测试前准备 多探头球面近场探头一致性检测示意图如图 6 所示。 YD/T 3182-XXXX15 图 6 多探头球面近场探头一致性检测示意图 探头检测测试系统需求设备： a) 探头阵列，测试前应确保所有探头性能稳定； b) 标准喇叭天线，测试用喇叭天线应满足表 2 要求； 表 2 喇叭天线要求 参数 指标 测试频率 覆盖天线工作频率 极化方式 单极化或双极化 交叉极化 优于 35dB 校准 需提供喇叭天线校准报告 c) 应满足转台精度优于 0.1； d) 测试频点选择：推荐以 10MHz 带宽为间隔，选择测量频点； e) 测试参数 ： 测量喇叭天线对准每个探头时， 每个探头的+45极化及-45极化状态下接收信号的幅度和相位。 5.2.2.2 测量步骤 测试步骤如下： a) 按图 6 示意图连接测试设备； b) 调整发射喇叭天线的指向与位置，使喇叭中心对准第 k 个探头中心，采用激光定位仪对准，保证圆环中心、喇叭中心及探头中心三点在一条直线上； c) 信号源输出幅度设置为合适幅度，在后续的测量过程中保持发射信号的幅度不变； d) 喇叭中心对准第 k 个探头中心后，对标准喇叭天线以收发天线口面中心连线为轴作旋转； e) 将信号源输出设置为某测量频率，得到各个方位角下第 k 个探头+45极化及-45极化对应的接收机接收到的信号的幅相数据，记为Pk1(f)和Pk2(f)； f) 在所有测量频率范围内，以 10MHz 带宽为间隔，重复步骤 c）e） ； g) 对所有探头，重复步骤 c）f） ，从而得到所有频率范围内，喇叭天线对准各个探头的+45.YD/T 3182-XXXX16极化及-45极化对应的接收机接收信号的幅相数据； 5.2.2.3 数据处理 探头幅相一致性数据处理： a) 对应每个频点， 得到第 k 个探头+45极化在 360方位角范围内幅度的最大值及其对应的相位作为该频点下的幅度|Pk1(f)|和相位(Pk1(f)及探头-45极化在 360方位角范围内幅度的最大值及其对应的相位作为该频点下的幅度|Pk2(f)|和相位(Pk2(f)； b) 对于某个频点， 所有探头+45极化的幅度取平均值， 记为|P1(f)|， 相位取平均值， 记为(P1(f)； c) 对于某个频点， 所有探头-45极化的幅度取平均值， 记为|P2(f)|， 相位取平均值， 记为(P2(f)； d) 对于某个频点，得到所有探头+45极化的幅度一致性曲线Pk1(f) P1(f)及相位一致性曲线(Pk1(f)(P1(f)； e) 对于某个频点，得到所有探头-45极化的幅度一致性曲线Pk2(f) P2(f)及相位一致性曲线(Pk2(f)(P2(f)； f) 重复步骤 b）e） ，得到所有频点、所有探头的+45极化及-45极化的幅相一致性曲线。 5.2.3 探头交叉极化性能检测方法 交叉极化性能测试采用幅相检测方法。 探头交叉极化数据处理： a) 对应每个频点，得到第 k 个探头+45极化在 360方位角范围内幅度的最大值的幅度，记为A，单位为 dBm； b) 对应每个频点， 得到第 k 个探头+45极化在 360方位角范围内幅度的最大值时对应的探头-45极化接收到的信号，记为 B，单位为 dBm； c) 该频点下，可以得到该探头的交叉极化比，记为，单位为 dB； d) 重复步骤 a）c） ，可以得到对应频点每个探头的交叉极化比； e) 重复步骤 a）d） ，可以得到每个频点、所有探头的交叉极化比。 5.2.4 天线增益检测方法 5.2.4.1 外推法 见附录 B。 5.2.4.2 增益比较法 增益比较法检测步骤如下： a) 开始测量时，在标准增益天线口面中心处标记“十字参考线” ； b) 将标准增益天线安装于抱杆上，调整天线俯仰及位置，确保天线安装严格垂直，并使天线口面的“十字参考线”与多探头测试系统的激光定位十字重合； c) 设置标准增益天线的增益及频点，使用标准增益天线完成增益校准测试； d) 安装好被测试天线，配置好端口、下倾角和测试频率； e) 使用测试软件进行自动测试并保存电磁场分布的测试数据； f) 改变端口、下倾角或测试频点（如果需要） ，重复步骤 e)，直到所有需要测量的状态数据采集结束； BAXPYD/T 3182-XXXX17g) 将标准增益天线及待测天线测试数据导入数据处理软件，根据近场远场变换算法，计算出增益和三维方向图参数。根据公式自动计算增益 G = G0 + (P2- P1)(19) G0是标准增益天线的增益，P1是标准增益天线测试得到的最大电平，P2是 AUT 测试得到的最大电平。 5.3 紧缩场测量场地的检测方法 5.3.1 反射电平检测方法 宜采用方向图比较法,不具备方向图比较法检测的情况下，采用自由空间电压驻波比法。 5.3.2 紧缩场口径场幅相检测方法 5.3.2.1 测量原理概述 采用标准探头、高精度的宽带幅相