CB 1189-1988 船用超短波通信天线电性能基本技术要求和测量方法.pdf

1、CB 中国船舶工业总公司部标准CB 1189- 8 8 船用超短波通信天线电性能基本技术要求和测量方法1988-09-24发布1989斗0-01实施中国船舶工业总公司发布中国船舶工业总公司部标准船用超短波通信天线电性能基本技术要求和测量方法1 主题内容CB 1189-88 分类号gu 66 本标准规定了船用超短波披段通信天线主要电气性能的基本技术要求和测量方法本标准未作规定的，以及天线装船后电气性能基本技术要求和测量方法应由有关技术文件规定。2 引用标准GB 1417一78常用电信设备名词术语3 术语本标准中通用术语采用GB1417规定，以下术语适用于本标准。3. 1 工作频率范围天线电气性能

2、满足技术要求的频率范围。3.2 电压驻波比VSWR由于天线的输入阻抗和馈线的特性阻抗不匹配引起的无损耗传输线上电压最大值与最小值之比。3. 3增益在同距离、同方向（最大场强方向），产生相同场强的条件下，输入到标准天线的功率与输入到被测天线的功率之比，以分贝（dB）数表示。通常取无损耗各向同性辐射器作为标准天线。3. 4 半功率波瓣宽度方向性图中主瓣最大值两侧F降3dB的两个方向之间的夹角，以（。）表示。3. 5 前后比F/B天线最大辐射方向电场强度与以180。（从最大辐射方向算起）为中心的120。扇面范围内最大电场强度之比，用分贝（dB）数表示。4 技术要求和测量方法4. 1 技术频率范围天线

3、工作频率范围由产品标准规定。在天线工作频率范围内，对产品标准规定的电气性能项目按本标准规定的测量方法进行测量，测量结果应符合产品标准。4.2 电压驻波比和输入阻抗4. 2. 1 技术要求船用超短波通信天线电压驻搜比一般应不大干3；当天线工作频率范围较小时，可以要求电压驻波比不大于2。特殊情况下，可由产品标准规定。输入阻抗的技术要求由产品标准规定。4.2.2 测量方法4. 2. 2. 1 测量环境条件中国船舶工业总公司1988-09-24批准1989”10“01实施CB 1189-88 被测天线应放在室外空旷场地或无反射室内进行测量。在室外测量时，被测天线在各个方向上和建筑物及地面的距离D应同时

4、满足式。）和（2）两个条件：D 2. 4Gd f2仰，）( l ) D 0. Bb ( 2 ) 式中：出一一被测天线相对自由空间无损耗半披振子的增益系数，用倍数表示pf （，）一从被测天线最大辐射方向算起的反射物体的仰角和方位角的归一化方向性函数，一一波长，mb一一被测天线的最大尺寸m。4. 2. 2. 2 测量要求a. 被测天线的馈线和它的支撑安装附件均应按产品标准规定的位置放置。若无规定，则应将它放在对天线电气性能影响最小的位置上。b. 测量频率点的选择：在天线工作频率范围内，选取若干个频率点进行测量，各频率点之间间隔相等。测量频率点最少个数与工作频率范围的宽度L间的关系如表1所示，每个测

5、量频率点需重复测量三次，取算术平均值。4. 2. 2. 3 测量工作频率范围的宽度L MHz J,JOO 50l.5础，则说明所选择的天线架高、距离D及辅助测量天线不合适，需要重新选择或采用附录E（参考件）减弱地面反射波。4. 3. 2. 2 测量用比较法测量增益。将被测天线或标准天线作为接收天线，辅助测量天线作为发射天线，测量系统连接框图如图5所示。标准天线戎被攒l天线 辅助测撞夭线测量接收饥天线分析系绩图5增益测量系统连接图采用标准半波对称振子或经计量确认增益频率曲线已知的其他天线为标准天线。4, 3. 2. 3 测量步骤a. 如图5所示连接仪器设备，将被测天线与辅助测量天线架高并将被测天

6、线最大辐射方向对准辅助测量天线，且它们的极化方向应与辅助测量天线的极化方向一致。b. 在天线分析系统的计算机上运行增益测量程序，根据程序运行的要求选取测量频率的上、下限值及频率间隔。天线分析系统将自动采集测量接收机在每个测量频率点的读数。c. 将标准天线（增益频率特性已存入计算机代替被测天线，并将最大辐射方向对准辅助测量天线，且极化方向一致。选择上述测量频率点保持天线分析系统状态不变，由计算机采集测量接收机的读数。d. 运行增益分析程序，计算机将给出经处理后的增益频率特性曲线或数据表格。4, 3, 2. 4 测量要求a. 标准天线和被测天线在测量时应使用同一根测量馈线或者衰减相同的两根馈线。馈

7、线的特性阻抗应与标准天线和被测天线的标称阻抗一致。6 CB 118 9- 8 8 b. 天线增益测量点的选择，应选取最高工作频率、最低工作频率以及它们之间的某些频率作为测量频率点。c. 使用的标准天线，在测量频率点上电压驻波比应不大于1.2 J若标准天线电压驻波比大于1.2 则需考虑标准天线不匹配对增益测量的影响。4. 3. 3 天线增益的测量还可按附录C（参考件）进行。4.4 方向性图4. 4. 1 技术要求天线方向性固的技术要求由产品标准规定。4. 4. 2 测量方法4. 4. 2. 1 测量环境条件按1.3. 2. 1条规定。4.4.2.2 测量根据互易原理，用被测天线作发射时与用被测天

8、线作接收时的辐射方向性图测量结果是相同的。本标准采用被测天线作接收、辅助测量天线作发射井旋转被测天线的方法测量测量系统连接框图如图5所示。4. 4. 2. 3 测量步骤a. 如图5所示连接测量设备。将被测天线和辅助测量天线的支撑忏保持与地面垂直。当被测天线绕天线中心旋转时，所测量的平面必须保持在水平面内。b. 在天线分析系统中运行方向性图测量程序，按照程序运行的要求输入所需参量，计算机将自动采集所需数据。c. 在天线分析系统中运行方向性图显示程序，便可在打印机上绘出直角坐标的归一化方向性图或列出数据表楠，也可以在方向性图记录仪上绘出直角坐标或极坐标的归一化方向性图4. 4. 2. 4 测量要求

9、. 在整个测量过程中，应保持信号源和辅助测量天线的状态不变，天线旋转、支撑装置应有良好的重复性和稳定性b. 天线方向性图测量频率点至少应选取三个，即最高工作频率、最低工作频率以及若干个中间频率。4, 4. 3 测量方向性图还可按照附录以参考件进行4, 5前后比4. s. 1 技术要求天线前后比的技术要求由产品标准规定4, 5, 2 测量方法按照4.4. 2条绘出天线归一化的方向性图后，从团中找出从最大辐射方向（0。）算起的、以180为中心的120扇面范围内最大辐射场强的分贝数Eb，则前后比F/B为l;bl,dBo 在已绘出的方向性图巾，标明前后比（如F/B=10 dB）。4, 6 半功率波瓣宽

10、度4. s. 1 技术要求半功率波瓣宽度的技术要求由产品标准规定4, s. 2 测量方法按照4,4. 2条测出天线方向性图，在天线分析系统中运行方向性图分析程序，计算机给出半功率波瓣宽度也可以从极坐标（或直角坐标方向性图上找到比主瓣最大辐射方向辐射功率低3dB的左右两点，这两点与坐标原点连线的夹角（或这两点所表示的角度差），即为半功率波瓣宽度在已绘出的方向性图中，标明半功率披瓣宽度。7 CB 118 9 88 5 模型测量s. 1 当被测天线尺寸较大时（例如超短破低频段高增益天线，或当测量场地受限制时，可以采用缩小尺寸的模型进行测量。模型天线的方向性图、半功率波瓣宽度和前后比与实际天线的性能基

11、本一致。精确度要求不高时，其增益和输入阻抗也可以认为是相同的。s. 2 使用模型测量时，必须满足以下条件：a. 模型天线的结构形式与实际天线一样；b. 模型天线的结构尺寸为实际天线的四分之一，n值可根据实际天线的结构和测量仪器的方便选取，通常n介于25之间。c. 测量模型天线时所用的频率为实际天线工作频率的盹倍。II B 1189 - - 8 8 附录A测量电压驻波比的其他方法（参考件）Al 天线电压驻波比的测量也可以采用功率计、阻扰图示仪或驻波测量仪等仪器测量。本标准推荐在不能采用矢量分析仪（或网络分析仪）测量时，采用功率计测量。A2 用功率计测量电压驻波比时，测量系统连接框图如图Al所示。

12、被带j天线的环境条件按4.2. 2. l条规定。被i）；线il 11tr，tll 民i八lA3 测量步骤A3. 1 将测量馈线末端（即天线愤电点处）短路（或开路），测出入射波功率和反射波功率的差值1._P1,dB A3. 2 测量馈线末端接被测天线输入端，测出入射波功率和反射披功率的差值A儿，础。A3. 3 计算被测天线馈电点处入射波功率和反射波功率的差值tJ.P，捕，按式（Al)计算。飞P= ,P2 - - !P1 (Al) 天线电压驻波比vsw民按式（A2）计算：l卡lVSWR 一一气”-CA2) I- 式中：r被测天线的反射系数，: I 0刻。附录B测量天线输入阻抗的其他方法（参考件Bl

13、 用阻抗图示仪测量天线输入阻抗时，测量系统连接框因如图BJ所示。被测天线的环境条件按4.2. 2. 1条的规定。9 CB 1189一88被刷A:H;!illfft l可1T;f义测站v描i阙址馈线J,1;刊li古H.如if；i到“l82 按阻抗图示仪使用说明书进行测量，得出归一化电阻Ro和归一化电抗Xo。被测天线输入阻抗按式（Bl)计算：式中：R一一被测天线的输入电阻，向X一一被测天线的输入电抗，2;Zo馈线的特性阻抗，Q。R + jX = Zo(Ro + jXc) (Bl) 83 图Bl中基准馈线和拥1Jtii饿线的电长度和哀减应相等。检验）iii是用咀抗图示仪分别测址基准馈线和调H过馈线短

14、路（或开路）时的阻忧，1m1J:t丘结果应该相等。否则应i周锺i树根馈线的长度，直至得到相同的测量结果为止。附录C测量天线增益的其他方法（参考件）Cl 采用场强计或测量接收机测量天线增益。C2 测量方法10 采用比较法测量增益。测量系统的连接方框图如图Cl所示。测量环境条件按4.3. 2. l条规定。ii.i I组AJ(场强it或i娟慑接收饥图ClCB 118 9- 8 8 C3 测量步骤c3. 1 如图Cl所示连接仪器设备。将被测天线与辅助测量天线相互对准，调节可变衰减器，使场强计有一合适的读数，记下此时可变衰减器的读数A1。c3.2 用标准天线代替被测天线，并对准辅助测量天线，保持其他状态

15、不变，调节可变衰减器，使场强计有同样读数，记下此时可变衰减器的读数岛。c3.3被测天线的增益G按式（Cl)计算：G = Ai - A2 + Li + Go ”. (C) 式中：G增益，dB1L，一一被测天线不匹配损耗，dB;Go一一标准天线相对于点源的增益，dB;Ai 、A2一一衰减器读数，dB.c3.4 被测天线不匹配损耗Lr按式（C2）计算：(S + 1 )2 Li= 10 lg一一一一一”“(C2) 48 式中：Lr一一被测天线不匹配损麓，dB;S一一被测天线在增益测量频率点上的电压驻波比。C4 测量要求C4.1 测量馈线的特性阻抗应与场强计或测量接收机输入阻抗相同。C4.2 允许用场强

16、计或测量接收机中所附带的可变衰减器代替图Cl中的可变衰减器。附录D测量方向性固的其他方法（参考件）Dl 采用场强计（或测量接收机）测量天线方向性图。D2 方向性图测量系统连接框图如图DJ所示。测量环境条件按4.3. 2. l条规定。辅助；11幢大约t皮i1JX线阁DJI布组l十！.洲liH辈收。iD3 将被测天线需要测量的平面水平放置，使被预天线在水平面内绕中心旋转，通过场强计（或测量接收机）测量出随方位角（从最大辐射方向算起）变化的场强值。4被测天线每旋转10。为一测量点，在场强变化较大的方位测量点应适当多取。11 CB 118 9一88附景区就弱地面反射波的方法（参考件）El 用垂直面内方向性图尖锐的天线作辅助测量天线。E2 降低辅助测量天线的架设高度。E3 在地面反射点处设置金属屏蔽板。时在地面反射点附近铺设能吸收电磁波的材料。F.5 利用高层建筑物架设辅助测量天线和被测天线，以遮蔽地面反射波等。附加说明z本标准由中国船舶工业总公司六O三所提出。本标准由中国船舶工业总公司第七研究院第七二二研究所负责起草。本标准主要起草人张大奎、王体情、何泊琳、黄继j堂、许秀果。国2