(4)重复步骤(3),测试所有端口的S(i,CAL)值。
测出校准端口CAL至多个辐射端口i的传输系数S(i,CAL)后,对所有测试的S(i,CAL)值分别求模和求相角,将所有模曲线和相角曲线分别画在两张图中,比较并分别求出最大的模(即幅度)偏差和相位偏差。
其次,是各单元端口有源输入回波损耗。
有源输入回波损耗区别于普通的回波损耗的地方在于它是在各个单元端口均有输入信号,且是形成不同方向波束的情况下的回波损耗,因此将它叫作有源输入回波损耗,测量示意如图2所示。
图2 有源回波损耗测量示意
有源输入回波损耗间接测量步骤如下:
(1)将被测天线安装在符合测量条件 的自由空间或模拟自由空间;
(2)按测量系统要求进行系统校准;
(3)将测量系统与被测天线的第i个馈电端口相连接,被测天线的其余端口一律接匹配负载,在工作频率范围内进行复反射系数Sii的测量,测量的Sii读数就是第i个馈电端口的自反射系数;
(4)将测量系统与被测天线的第i个和第j个馈电端口相连接,被测天线的其余端口一律接匹配负载,在工作频率范围内进行传输系数Sij的测量,测试的Sij读数就是第j个馈电端口到i个馈电端口的传输系数;
(5)重复(3)、(4)步骤,测量所有端口的Sii和Sij的值;
(6)根据矩阵公式:[b]=[S][a],可以求出任意幅/相激励ai对应的反射信号bi,从而求出第i个辐射端口的复反射系数Γi=bi/ai,根据复反射系数可以求出第i个馈电端口相应的有源输入回波损耗为20lg(Γi);
(7)求所有辐射端口有源回波损耗的最大值;
(8)重复步骤(6)给出扫描角为0°、±30°、±45°、±55°的幅/相激励ai,求相应的有源回波损耗,重复步骤(7),求所有有源回波损耗的最大值。
第三,智能天线比其他天线增加了单元波束、广播波束和业务波束的概念。
单元波束是指智能天线阵列中任意馈电端口在其他所有端口都接匹配负载时发射或接收到的辐射方向图。对于智能天线来说,单元波束的指标要求与普通天线的要求区别不大,因此在此不进行重点介绍。
广播波束是指对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的全向覆盖或扇区覆盖的辐射方向图。
对于定向智能天线,广播波束可以分为30°、65°、90°和100°,分别对应于不同扇区的覆盖要求。对于全向智能天线,广播波束应为360°覆盖,因此对其圆度提出了相应的要求。
不同的天线厂商,由于工艺和设计方式不同,广播波束的幅相加权系数也有所区别,因此要求天线厂商提供不同广播波束相应的幅相加权系数。
业务波束是指对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的在工作角域内具有任意波束指向扫描以及具有高增益窄波束的方向图。
定向智能天线的第一种波束是指波束为天线端口输入等幅同相信号得到的波束;另一种为各列单元的激励幅度均匀且激励相位呈线性递增(差分相位规定为,其中:为工作频段的中心频点的波长、d为相邻列的水平方向间距、=60°)时所得到的增益。
对于全向智能天线的第一种波束,按照以下公式:
其中,i=1,2,……N,N=8(对于8列阵)。
计算出相应天线端口的幅度和相位,然后进行激励即可得到第一种波束,其中为每个工作频段的中心频点。
以增益测量为例,单元波束、业务波束和广播波束的测试均可以采用图3所示的测试框图。
图3 天线增益测试示意
测试条件如下。
(1)被测天线与源天线具有相同的极化方式。
(2)被测天线和源天线之间测量距离应满足