张飞软硬开源基于STM32 BLDC直流无刷电机驱动器开发视频套件,👉戳此立抢👈

天线的各种性能及测量方法探讨

微波射频网 2018-05-23 11:13 次阅读

1、引言

随着移动通信的不断发展,移动通信天线也经历了从单极化天线、双极化天线到智能天线、MIMO天线乃至大规模阵列天线的发展历程。中国移动经过4G大发展后,目前拥有大约150万个基站,在网天馈质量参差不齐。天线作为移动通信网络的感知器官在网络中的地位越来越复杂,并且越来越重要。虽然天线的投资占比较小(仅占基站投资的3%左右),但是网络故障的40%以上是由天馈系统引起的。天馈系统质量下降会导致覆盖性能变差,或者造成干扰问题,而且天线作为一种复杂的无源产品,其在网络中很难监测,

天馈系统问题的表现多种多样,如:天线在网使用两三年后,网络覆盖性能明显下降,互调干扰越来越严重;下暴雨时驻波比告警;刮大风时驻波比告警;同一厂家同一型号的天线用在同一网络性能却大不相同等等。这些现象,表明供货厂家的产品可靠性不高,质量存在隐患,达不到产品寿命指标要求。如何判断呢? 这就和天线的一致性、稳定性和可靠性相关。

2、天线的可靠性

通常,产品的可靠性是指元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率、平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。环境可靠性是指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。产品在设计、应用过程中,不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响,而仍需要能够正常工作,这就需要用试验设备对其进行验证。

可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。耐久性是指产品使用无故障性或使用寿命的长短。可维修性是指当产品发生故障后,能够很快很容易的通过维护或维修排除故障。

设计可靠性是决定产品质量的关键,由于人—机系统的复杂性,以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响,发生错误的可能性依然存在,所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性,这就是设计可靠性。因此,可靠性是一项重要的质量指标,只是定性描述就显得不够,必须使之数量化,这样才能进行精确的描述和比较。可靠性的定量表示有其自己的特点,由于使用场合的不同,很难用一个特征量来完全代表。

天线产品的可靠性的检验可以通过一系列试验来判断,可靠性试验是对天线产品进行可靠性调查、分析和评价的重要手段。天线的可靠性试验包括高低温试验、淋雨试验、振动试验、冲击试验、碰撞试验、汽车运输试验、风载试验、摄冰试验和功率试验等。通过环境试验可以检验天线产品结构的可靠性。如图1所示,为淋雨试验、振动试验和大功率试验后,满足可靠性要求的天线与不满足的对比测试结果。

图1、天线结构可靠性对比试验

从图中可以看出,通过环境试验可以检验出可靠性较差的天线,环境试验可以对天线产品的设计、材料和工艺的可靠性进行检验。

3、天线性能的稳定性

产品的稳定性是指产品保持其特性随时间恒定的能力,通常是指产品的特性随时间不变化的能力。稳定性可以进行定量的表征,主要是确定特性随时间变化的关系。稳定性很重要,那么怎么才能知道系统是否稳定呢?

产品的稳定性和可靠性是不可分的,对于天线产品的稳定性如何判别呢,一种相对简单的方法就是通过可靠性试验前后指标曲线的重合度来判断天线性能的可靠性。通过研究发现:

(1)辐射参数对工艺及电路不敏感,而电路参数对电路及工艺敏感,在生产过程,特别是多次调试易对电路参数造成影响;

(2)电路参数中,互调量级太小,对测试方法、测试设备及环境敏感波动大,不适合统计评估;

(3)电路参数对测试场地要求低,可现场测试。辐射参数对测试场地的反射和屏蔽特性要求很高,不可现场测试。

因此,建议选取电路参数中的驻波比和隔离度作为天线性能的稳定性表征参量。

图2、天线驻波比性能稳定性比较

如图2所示,为振动试验前后天线电压驻波比性能稳定性比较,左图的天线在振动试验前后驻波比基本没有变化曲线吻合很好,而右图的天线在振动试验后虽然驻波比仍然合格(VSWR<1.5),但试验前后驻波比曲线偏差较大,可以认为该天线稳定性较差。

图3为淋水试验前后的天线隔离度性能稳定性对比。可以看出左图的天线隔离度稳定性较好,右图较差。

图3、天线隔离度性能稳定性比较

天线稳定性的较差的天线,虽然常常能够通过入网测试,但在使用周期内往往由于自然环境的变化引起质量下降,从而导致网络质量的下降,易出现引言中发生的现象。

4、天线性能的一致性

天线性能的一致性是指同一型号的天线产品的参数表现的吻合性,可以通过比较多个同类型产品的指标曲线的近似度来判断。如图4所示,为同一类型的多个天线电压驻波比曲线的一致性对比,左图的多个天线驻波比曲线趋势一致,偏差较小,表明该类型天线驻波比性能比较一致;右图的多个天线的驻波比曲线没有规律,比较杂乱,表明该类型天线的驻波比性能一致性较差。图5为天线隔离度性能的一致性比较,同样左图天线比右图天线隔离度参数的一致性要好。因此,可以认为,左图天线性能的一致性要好于右图的天线。

图4、天线驻波比性能的一致性比较

图5、天线隔离度性能的一致性比较

5、结论

天线属于宽带、低Q值无源产品,在可靠性试验过程中材料结构损坏后不会还原,高低温试验过程中材料的热胀冷缩引起的频率变化忽略不计,对比试验后的测试指标变化情况足以反映电性能指标的稳定性,不需在可靠性试验过程中测试指标。天线的互调指标,对制造工艺及结构稳定性敏感,可采取动态测试,间接验证产品稳定性。

总之,天线的可靠性、稳定性和一致性对移动通信网络具有重要的影响,在天线产品入网之前测量和把控天线的这些性能具有重要意义。

原文标题:天线的一致性、稳定性、可靠性及测量方法探讨

文章出处:【微信号:mwrfnet,微信公众号:微波射频网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

2.4G射频天线调试入门及实战分享

主题简介及亮点 : 智能家居、物联网市场的兴起壮大,用的蓝牙、WIFI都是2.4G频段, 2.4G非
发表于 11-01 00:00 2356次 阅读
2.4G射频天线调试入门及实战分享

物联网安全隐私问题——WOIC互通币所提出的解决方案

而采用区块链技术,数据发送前进行加密,在数据传输和授权的过程中,加入身份验证环节。涉及到个人数据的任....
的头像 倩倩 发表于 08-21 14:58 29次 阅读
物联网安全隐私问题——WOIC互通币所提出的解决方案

玩具对讲机的电路设计原理分析

电路中的Q1在发射状态时,担任射频振荡以及音频信号调变功能,在接收状态则是Reflexive回复式起....
的头像 牵手一起梦 发表于 08-21 11:37 24次 阅读
玩具对讲机的电路设计原理分析

工信部闻库透露我国5G设备与终端均已步入成熟阶段

中国信通院发布的数据显示,2019年上半年,国内市场移动通信终端上市新产品711款。其中手机246款....
发表于 08-21 08:56 95次 阅读
工信部闻库透露我国5G设备与终端均已步入成熟阶段

用于天线测量的PNA系列网络分析仪触发功能白皮书

用于天线测量的是德PNA系列网络分析仪触发功能白皮书...
发表于 08-21 07:19 3次 阅读
用于天线测量的PNA系列网络分析仪触发功能白皮书

怎么选择模型来计算2.4GHz频段模块的路径损耗?

2.4GHz频段现已成为家庭、办公室和工厂短距离无线应用的普遍选择。通常,2.4GHz信道隶属于免许可的工业、科学和医学(ISM...
发表于 08-21 06:33 4次 阅读
怎么选择模型来计算2.4GHz频段模块的路径损耗?

如何铺求GPS无源天线PCB设计?

GPS无源天线设计如何进行无源天线的选型,原子哥的板子上的max2659与25*25*4的无源陶瓷天线配合,我能使用8*8*4的无源陶瓷天线...
发表于 08-21 04:21 20次 阅读
如何铺求GPS无源天线PCB设计?

析RFID技术的发展趋势

浅析RFID技术未来发展趋势!
的头像 陈翠 发表于 08-20 10:11 263次 阅读
析RFID技术的发展趋势

紫光展锐携手罗德与施瓦茨公司完成了5G OTA测试解决方案

本次测试在N257、N258和N261等频段上进行,采用紫光展锐5G毫米波芯片和罗德与施瓦茨公司的5....
发表于 08-20 09:12 20次 阅读
紫光展锐携手罗德与施瓦茨公司完成了5G OTA测试解决方案

爱立信将携手Tele2推出俄罗斯首个5G网络试点区域

5G网络试点以非独立组网(NSA)模式部署于28GHz频段,锚定LTE频段为频段7(2600MHz)....
发表于 08-20 09:04 15次 阅读
爱立信将携手Tele2推出俄罗斯首个5G网络试点区域

中国电信正式向GSMA提交了5G上行增强技术创新方案

中国电信5G上行增强创新技术方案以“TDD/FDD协同、高低频互补、时频域聚合”为核心理念,可以有效....
发表于 08-20 08:52 28次 阅读
中国电信正式向GSMA提交了5G上行增强技术创新方案

我国第一个5G安全行业标准已正式完成编写

5G将赋能各行各业,也将承载更多的社会资产、生产和责任。近年来网络安全成为各行业数字化转型中面临的重....
发表于 08-20 08:46 23次 阅读
我国第一个5G安全行业标准已正式完成编写

5G的安全是一把双刃剑安全问题已经日益严峻

随着5G时代,万物互联时代到来,新形势下的安全问题也日益严峻。“5G的安全是一把双刃剑”邬贺铨指出,....
发表于 08-20 08:36 60次 阅读
5G的安全是一把双刃剑安全问题已经日益严峻

请问怎么验证天线距离?

你好。 我怎么知道我的设计对各种手机都足够好? 我们在机柜内部安装了PCB,手机最大距离天线3-4厘米(PCB天线和M2...
发表于 08-19 14:28 245次 阅读
请问怎么验证天线距离?

请问有办法检测标签ISO14443A/B是否离开CR95HF天线的场吗?

嗨, 有没有办法检测标签ISO14443A / B是否离开CR95HF天线的场? 我需要在没有卡的更改状态的情况下检测事件'卡已...
发表于 08-19 12:46 14次 阅读
请问有办法检测标签ISO14443A/B是否离开CR95HF天线的场吗?

是德科技5G NR设备认证的测试工具套件的使用数量保持领先

是德科技经认证的协议测试用例在数量上保持领先,这些用例将推动整个移动生态系统加速实施 5G NR 设....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 08-19 11:50 30次 阅读
是德科技5G NR设备认证的测试工具套件的使用数量保持领先

我国面向未来5G演进的Rel-17标准已正式进入立项规划阶段

刘光毅指出,5G标准的制定不是一蹴而就的,是一个不断发展和完善的过程:第一版国际标准(Rel-15)....
发表于 08-19 08:46 46次 阅读
我国面向未来5G演进的Rel-17标准已正式进入立项规划阶段

什么是4G微波传输解决方案?

2013年12月4日,工信部向中国移动、中国联通、中国电信颁发TD-LTE(4G)经营许可之后,中国移动通信市场在2014年进入了4G网...
发表于 08-19 08:28 215次 阅读
什么是4G微波传输解决方案?

第五代移动通信系统正朝哪个方向发展?

各类新型业务的兴起以及用户规模的迅猛发展,推动着移动通信系统的持续演进与革新。在十年一轮回的移动通信系统发展历程中,众多...
发表于 08-19 08:23 123次 阅读
第五代移动通信系统正朝哪个方向发展?

8511A/B和天线测量系统性能验证软件安装和获取

8511A/B和天线测量系统性能验证软件安装和获取.........
发表于 08-19 08:09 28次 阅读
8511A/B和天线测量系统性能验证软件安装和获取

RFID读写器天线设计有什么实用的方法?

射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射...
发表于 08-19 07:52 19次 阅读
RFID读写器天线设计有什么实用的方法?

什么是天线和扇区塑形技术?

随着智能手机的普及,用户对于网络速度和充沛数据流量的渴望已成为当今社会除了空气,水之后的第三大必需品。无论处于移动中还是...
发表于 08-19 07:14 81次 阅读
什么是天线和扇区塑形技术?

5G是数字化转型的关键基石之一

“中国政府高度重视并长期致力于促进信息通信技术创新发展与应用,推动企业全面参与国际标准制定,形成全球....
发表于 08-18 09:54 51次 阅读
5G是数字化转型的关键基石之一

山东理工大学与中国移动共建移动通信研究院

他指出,学校与中国移动淄博分公司有着多年的合作关系,今天签约成立移动通信研究院,是双方合作的进一步深....
的头像 倩倩 发表于 08-18 09:49 256次 阅读
山东理工大学与中国移动共建移动通信研究院

移动通信技术是如何变迁的呢?

2G相对于1G,增加了降噪技术,降低了噪音对通讯的影响。有了2G,人们可以上网也可以发短信了,但还是....
的头像 倩倩 发表于 08-18 09:40 222次 阅读
移动通信技术是如何变迁的呢?

从1G到5G,中国成为了全球移动通信领域的引导者

1G是模拟通信的时代,当时全球被广泛应用的制式是英国的TACS和美国的AMPS。1G时代,中国的通信....
的头像 倩倩 发表于 08-18 09:25 318次 阅读
从1G到5G,中国成为了全球移动通信领域的引导者

探讨5G商用元年,移动通信产业未来的发展方向

在《5G时代通讯厂商的新机遇》的高端对话环节中,爱立信中国总裁赵钧陶表示,最近5年,爱立信在中国的5....
的头像 倩倩 发表于 08-18 09:19 448次 阅读
探讨5G商用元年,移动通信产业未来的发展方向

加拿大华为实验室已着手研发6G网络技术

据消息报道,位于加拿大渥太华的华为实验室已经开始研发6G网络技术。作为第六代移动通信技术,6G的传输....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 08-16 11:10 228次 阅读
加拿大华为实验室已着手研发6G网络技术

工信部闻库对我国5G与垂直行业融合应用的发展提出了三点建议

闻库称,我国正处于5G网络建设和应用培育的发展初期,下大力气研究5G创新应用发展是当前的一项重要任务....
发表于 08-16 09:34 185次 阅读
工信部闻库对我国5G与垂直行业融合应用的发展提出了三点建议

紫光展锐将在2020年底推出下一代手机SOC方案助力5G终端快速普及

楚庆此前曾任华为海思半导体的首席战略官,2018年11月出任紫光展锐联席CEO,今年三月全面接管紫光....
发表于 08-16 09:02 65次 阅读
紫光展锐将在2020年底推出下一代手机SOC方案助力5G终端快速普及

辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算

关于辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算,不同地区的标准或者不同产品经常会遇到关于天线与产....
的头像 电磁兼容EMC 发表于 08-14 16:07 154次 阅读
辐射测试中Antenna与EUT的测试距离换算

EMC和RF测试中,需要掌握的8个基本概念

经常有客户问什么是垂直什么是水平啊,天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。
的头像 EDA365 发表于 08-14 11:43 366次 阅读
EMC和RF测试中,需要掌握的8个基本概念

EMC、RF测试中,常用天线介绍

天线在EMC、RF测试,测量中运用相当普遍。
的头像 EDA365 发表于 08-14 11:38 167次 阅读
EMC、RF测试中,常用天线介绍

武汉虹信推出了5G小基站产品并通过多种手段帮助运营商快速实现5G建网

秉承着一张“广、深、高、精”的数字化网络实现立体覆盖的概念,中国信科旗下的无线领域领先企业武汉虹信推....
发表于 08-14 09:06 78次 阅读
武汉虹信推出了5G小基站产品并通过多种手段帮助运营商快速实现5G建网

卫星天线馈源的结构和各种波纹盘的详细资料说明

卫星天线馈源 馈源也称集波器、馈波器,叫法较混乱,通常说的馈源是指馈源盘,馈源系统则是馈源盘、极化....
发表于 08-13 16:55 48次 阅读
卫星天线馈源的结构和各种波纹盘的详细资料说明

苏州电信计划2021年底建成23000余个基站实现全市85%以上的覆盖率

根据该政策措施,苏州市工信局、市通信行业管理办公室等部门共同组织编制并发布苏州市信息基础设施空间布局....
发表于 08-12 09:17 38次 阅读
苏州电信计划2021年底建成23000余个基站实现全市85%以上的覆盖率

Aaronia GPS Logger DF天线简介

随着移动通信设备的激增,对这些系统以及电视,广播无线电和其他通信系统的干扰的机会增加。 EMC的一个....
的头像 PCB线路板打样 发表于 08-12 08:37 76次 阅读
Aaronia GPS Logger DF天线简介

全球5G系统可用的免许可频率规划情况总结分析

目前,频率资源许可方式主要有三种:许可、免许可和轻许可。传统意义上,频谱管理是排他性的,频谱使用者从....
发表于 08-10 09:48 126次 阅读
全球5G系统可用的免许可频率规划情况总结分析

调频发射机的组成及简易电路的分析

调频发射机是调频广播发射机的简称,主要用于将调频广播电台的语音和音乐节目以无线方式发射出去。调频发射....
的头像 牵手一起梦 发表于 08-08 15:51 653次 阅读
调频发射机的组成及简易电路的分析

封装天线设计简化毫米波在楼宇和工厂中的感测

随着越来越多的工业应用向自动化方向发展,传感对于生成和处理各种数据变得尤为重要,这使得系统可以变得自....
发表于 08-08 14:28 95次 阅读
封装天线设计简化毫米波在楼宇和工厂中的感测

SK电讯预计今年5G用户数量将超过200万

自推出全球首个5G智能手机服务以来,SK电讯称其自2019年6月底以来已获得530,000个5G用户....
发表于 08-07 09:23 56次 阅读
SK电讯预计今年5G用户数量将超过200万

5G安全是把双刃剑企业该如何预防5G安全风险

近日,中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨在第五届互联网安全领袖峰会上指出,5G实现了计算跟通....
发表于 08-07 08:50 303次 阅读
5G安全是把双刃剑企业该如何预防5G安全风险

金砖国家未来网络研究院中国分院正式成立

陈肇雄指出,习近平总书记高度重视数字经济发展工作,强调要顺应第四次工业革命发展趋势,把握数字化、网络....
发表于 08-07 08:34 109次 阅读
金砖国家未来网络研究院中国分院正式成立

无线模块性能优化

在无线通讯模块的实际应用中,常常因为体积限制而不得不使用板载形式的天线。
的头像 ZLG致远电子 发表于 08-06 17:00 142次 阅读
无线模块性能优化

SK电信今年下半年计划在全国主要地区建立多个5G集群

在综合基础上,这意味着SK电讯的收入和营业收入环比分别增长2.4%和0.1%(环比)。这也显示了移动....
发表于 08-06 09:45 46次 阅读
SK电信今年下半年计划在全国主要地区建立多个5G集群

我国多地政府纷纷出台了5G建设发展实施方案

一是住建、通信等部门尽快制定实施《贵州省建筑物信息基础设施建设规范》,把通信基础设施规划设计纳入到相....
发表于 08-06 09:11 118次 阅读
我国多地政府纷纷出台了5G建设发展实施方案

基于5G网络从NSA到SA的演进之路该如何推进

“5G网络架构于3GPP TSG-RAN第72次大会中,提出8个选项,分为独立组网和非独立组网两组。....
发表于 08-04 09:49 134次 阅读
基于5G网络从NSA到SA的演进之路该如何推进

中兴通讯将全面参与哥伦比亚5G建设助力UDFJC大学培养5G人才

UDFJC大学是哥伦比亚最早设置电子工程专业的大学,中兴通讯与UDFJC大学签署5G合作协议将有力推....
发表于 08-04 09:42 96次 阅读
中兴通讯将全面参与哥伦比亚5G建设助力UDFJC大学培养5G人才

5G来临运营商的支撑系统将面临哪些全新挑战

高念书认为,面对5G大势,运营商的支撑系统需要在3个领域做出变革,分别是业务支撑系统(BSS)、运营....
发表于 08-02 09:23 134次 阅读
5G来临运营商的支撑系统将面临哪些全新挑战

5G将会为人类带来一个更绿色的未来

5G具备高带宽、低时延、大连接等多种能力。人们的生活方式,乃至千行百业都将因5G发生改变,同时,人们....
发表于 08-02 09:20 196次 阅读
5G将会为人类带来一个更绿色的未来

5G网络将会给我国有线行业带来一次重大产业发展及翻身的机遇

我国5G牌照的发放中出现传统有线电视网络运营商的身影,意味着我国的传统有线电视网络运营商将被注入新的....
发表于 08-02 09:14 92次 阅读
5G网络将会给我国有线行业带来一次重大产业发展及翻身的机遇

工信部对促进移动通信转售行业高质量发展提出了四点意见

为了鼓励和引导民间资本进一步进入电信业,充分发挥民间资本灵活、创新的优势,鼓励服务和业务创新,满足移....
发表于 08-02 09:05 74次 阅读
工信部对促进移动通信转售行业高质量发展提出了四点意见

湖北省2019-2021年的5G产业发展行动计划解读

我省是较早开展5G试验网建设的省份,国家存储器基地、国家智能网联汽车示范区、国家网络安全与人才创新基....
发表于 08-01 09:26 123次 阅读
湖北省2019-2021年的5G产业发展行动计划解读

5G毫米波在全球经济增长中的作用探讨

2019年世界无线电通信大会(WRC-19)将有来自190多个国家的3000名代表齐聚埃及,会议上将....
发表于 08-01 08:38 125次 阅读
5G毫米波在全球经济增长中的作用探讨

互联网大脑的人文侧面

1989年万维网推出至今,互联网已经走过了30个年头。
的头像 人工智能学家 发表于 08-01 08:36 274次 阅读
互联网大脑的人文侧面

5G安全是把双刃剑企业需正视挑战并提前做好准备

5G和4G相比,峰值速率提高了30倍,用户体验数据率提升10倍,频谱效率提升3倍,移动性做到了500....
发表于 07-31 08:32 82次 阅读
5G安全是把双刃剑企业需正视挑战并提前做好准备

中国联通携手多家合作伙伴完成公路隧道的5G试点部署和验证

隧道场景是移动通信网络部署中的重要场景,主要包括公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。由于其结构封闭并且高....
发表于 07-30 09:20 80次 阅读
中国联通携手多家合作伙伴完成公路隧道的5G试点部署和验证

射频模块天线端ESD设计方案

硬件工程师在设计产品时,ESD抗扰度是一个重要的考虑指标。静电对于大部分电子产品来说都存在危害,射频....
发表于 07-27 09:48 166次 阅读
射频模块天线端ESD设计方案

工信部已正式分配50.13亿码号资源用于公众移动通信业务

其中在以“19X”为开头的号码中,中国电信分配到了191、193、199等号段,中国移动分配到198....
发表于 07-26 09:22 108次 阅读
工信部已正式分配50.13亿码号资源用于公众移动通信业务

工信部正式公布了2018年6月-2019年6月电信业务经济运行情况

数据及互联网业务收入进入微增长通道。上半年,三家基础电信企业完成移动数据及互联网业务收入3086亿元....
发表于 07-25 09:01 140次 阅读
工信部正式公布了2018年6月-2019年6月电信业务经济运行情况

5G移动通信发展趋势与若干关键技术的详细资料说明

第 5 代移动通信系统 (5G) 是面向 2020 年之后的新一代移动通信系统, 其技术发展尚处于探....
发表于 07-25 08:00 75次 阅读
5G移动通信发展趋势与若干关键技术的详细资料说明