业余无线电天线增益的测量方法

中国无线电2021-11-22 16:32:56

一.测试场地:

相对平整空旷20*10米的广场,周边150米内没有高大建筑物,最好是400米内无树木,高山及建筑物,并远离各种电磁场,起中包括电话线,电力电缆下. 

二.测量仪器:

1.标准信号发生器30--500MHZ/0--200MV(0--100DB); 

2.电磁干扰场强计30--500MHZ/0--120DB; 

3.标准全向U/V/HF天线各一只或是一只无感可调节长度的1/4波长天线; 

4.电压驻波表或天线分析仪; 

5.标准0--1000MHZ/50欧母负载电阻一只;用于测量校准驻波表和测量电缆; 

6.分贝微伏与微伏/米,毫伏/米对照表; 

7.可旋转360度的测试底盘. 

三.测量步骤:

1.为了能克观公正地反映每一只天线增益;应在改天线及传输馈线小于或等于1.2驻波时的频率下进行天线增益的测量;并按上述要求测量中心点及频率复盖区上;下三个以上频点;然后取天线增益平均值,=F1G1 F2G2 F3G3 FNGN.......=G1 G2 G3 GN/N.F为频率,G为天线增益,N为测量次数. 

2.收.发测试天线增益的相对测试距离:要大于10倍波长或2倍(被测天线尺寸)平方/波长,场地有条件仅量取大值. 

3.接收天线增益理论上基本等于发射天线增益;事实是有差益的!不同的天线在接收或发射时天线增益各有优势;因此;我们要分别测量天线的接收增益和发射增益. 

4.接收天线增益的测量:将标准信号发生器频率调整在被测天线中心工作频率上;同时观察远处被测试的标准天线所接的电磁干扰场强计DB值;调整标准信号发生器输出大小;使远处被测试的标准天线所接的电磁干扰场强计DB值等于标准天线增益值;然后取下标准天线;接上被测天线此时电磁干扰场强计的DB值基本等于被测天线增益;重复上述过程改变三次频率测量增益;增益平均值后为被测天线接收增益.如图1 

5.发射天线增益的测量:将标准信号发生器频率调整在被测天线中心工作频率上;同时观察远处的电磁干扰场强计DB值;调整标准信号发生器输出大小;使被测试的标准天线发射到电磁干扰场强计DB值等于标准天线增益值;然后取下标准信号发生器的发射天线;换上被测天线;此时电磁干扰场强计的DB值基本等于被测天线增益;重复上述过程改变三次频率测量增益;增益平均值后为被测天线发射增益.如图2 

6.如果没有标准全向天线可用天线分析仪调整一只无感拉杆可调节长度的1/4波长天线;为标准的0DB天线;天线及传输馈线驻波小于或等于1.2中心频点应驻波最小. 

7.如果没有电磁干扰场强计用电视场强计测量;我们知道用电视场强计测量天线增益时要考虑改仪器的测试量程!电视场强计量程为25DB--120DB;而0--25DB无法测量;我们可以把基本量程定为40DB或50DB为参考点;通过测试数据对比也可以得到各种天线增益数值. 

8.如果没有电磁干扰场强计和电视场强计用高频豪伏表的测量;我们知道用高频毫伏测量天线增益时要考虑改仪器的测试量单位;要通过分贝微伏与微伏/米,毫伏/米对照表的对比换算;通过测试数据对比得到各种天线增益数值. 

9.全向天线垂直极化的测量:用旋转360度的测试底盘托起被测试天线;旋转30度一测量一记录;但要注意测量仪器的反应时间;测量365度一周后能绘出全向天线的辐射方向图;水平辐射场强最大电平与最小电平的差应小于3DB.绘图如图3 

10.八木天线的测量:用旋转360度的测试底盘托起被测试的八木天线;旋转30度一测量一记录;但要注意测量仪器的反应时间;测量365度一周后能绘出八母天线的辐射方向图;辐射场强最大电平与最小电平的比值为八木天线的前后比;通过标准天线的对比;最大辐射场强电平为八木天线增益.