GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量

标准中涉及的相关检测项目

标准《GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量》主要涉及对卫星电视地球接收站天线的测量方法及其相关检测项目。以下是该标准中提到的主要内容概述：

• 天线增益的检测
• 轴比和极化分离的检测
• 方向图的测量，包括主瓣宽度和旁瓣电平
• 天线效率及辐射效率的检测
• 天线电压驻波比（VSWR）的测量
• 点束定位精度的检测

• 使用标校信号源及接收仪器进行现场测试
• 采用自动测试系统进行数据采集
• 单脉冲法和场域测量法评估方向图
• 使用网络分析仪进行驻波比的测量
• 使用转角变换装置确定极化特性

标准主要适用于卫星电视系统中的卫星地球站接收天线。

通过这些检测项目和方法，可以保证卫星接收系统的正常运营和信号质量。

GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量的基本信息

标准名：卫星电视地球接收站测量方法 天线测量

标准号：GB/T 11298.2-1997

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：1997-08-26

实施日期：1998-05-01

标准状态：现行

GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量的简介

本标准规定了卫星电视地球接收站天线性能指标的定义、测量条件和测量方法。本标准适用于卫星电视地球接收站天线性能测量。GB/T11298.2-1997卫星电视地球接收站测量方法天线测量GB/T11298.2-1997

GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量的部分内容

GB/T11298.2—1997

本标准为卫星电视地球接收站天线测量方法，根据GB/T11442一1995《卫星电视地球接收站通用技术条件》中4.2所要求的电性能对GB11298.2--89《卫星电视地球接收站测量方法天线测量》进行修改。随着科学技术的发展，检测仪器不断更新，原国标GB11298.2，已不能适应检测要求，必须修改。本标准对原版的内容主要作了如下修改：删去射电星测量法，增如卫星法；一用频谱分析仪扫频测量天线噪声温度。本标准从实施之日起，同时代替GB11298.2--89。本标准由中华人民共和国电子工业部提出。本标准由电子工业部标准化研究所归口。本标准起草单位：电子工业部第五十四研究所、广播电影电视部广播科学研究院。本标推主要起草人：王久珍、赵鹏。本标准于1989年3月首次发布，1997年8月第一次修订。15

1范围

中华人民共和国国家标准

卫星电视地球接收站测量方法

天线测量

Methods of measurement for satellitetelevision earth receive-only stationAntenna measurement

GB/T 11298.2—1997

代替GB11298.2—89

本标准规定了卫星电视地球接收站天线性能指标的定义、测量条件和测量方法。本标准适用于卫星电视地球接收站天线性能测量。2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB11298.1一1997卫星电视地球接收站测量方法系统测量GB/T14733.10--93电信术语天线3定义

除下列定义外，本标准采用GB/T14733.10中的定义。3.1天线分系统 antenna sub-system天线分系统是卫星电视接收设备的一部分，它由天线和馈源网络组成（见图1）。天线

馈源网络

接收机室外单元

图1天线分系统

天线由主反射器、初级辐射器组成，有时还有副反射器。馈源网络通常包括一个极化器和一段过渡波导，通过波导馈线接到室外单元。3.2增益标准天线gain standard antenna国家技术监督局1997-08-26批准16

1998-03-01实施

GB/T11298.2—1997

增益标准天线是一种具有确定结构并经过精确校准的天线，天线的增益系数与方向性系数数值上接近相等。另外，天线增益系数的计算值与实测值很接近。所以，常用喇叭天线作为测试微波天线增益的比较标准。

3.3视轴方向axial polan

视轴方向即电轴方向，是由天线辐射性能确定的轴方向。3.4轴比（或椭圆比）axial ratio轴比（或椭圆比)是极化椭圆的长轴对短轴之比。3.5极化polarization

极化是描述电场矢量端点随时间变化的轨迹的形状和取向。在一个电磁振荡周期内端点轨迹可以是椭圆、圆或直线。相应地称该极化为椭圆极化、圆极化或线极化。3.6交叉极化鉴别率”crosspolarizationdiscrimination接收天线的交叉极化鉴别率是：天线从给定方向上按预期最大功率传输的极化（同极化）所接收的功率与从同一方向由功率相等但极化正交的同一远场区辐射源所接收的功率之比。3.7天线功率增益antenna power gain天线功率增益意指相对于各向同性的无耗源的总增益，它是两个正交极化的增益分量的总和。如果指某一极化的增益，就应表明这种极化，例如，“右旋圆极化增益”或“水平线极化增益”等。接收天线增益G的定义也可以从有效面积A。导出，见公式（1)、公式（2)：G= 4TA

（1）

式中：入—一工作波长，m；

A—一接收天线的有效面积，m\；P.-—接收天线匹配终端上的有效功率，W；S一一接收天线口面上的平面波的单位面积功率，W/m2。3.8天线方向图antenna pala

接收天线方向图是天线接收等幅平面波能力随天线指向角度变化情况的图形描述。照射被测天线的该一等幅平面波由设置在远区的某一固定点源产生，接收能力的大小表现为连接天线的接收机所显示的功率电平。

当被测天线的极化与远区源天线的极化一致时，称所得的方向图为天线的同极化方向图；当被测天线的极化与远区源天线的极化正交时，称所得的方向图为天线的交叉极化方向图，交叉极化方向图的电平应按同极化方向图的峰值归一化。测量方向图时，依改变天线指向角度的旋转轴的取向不同，得到不同平面的方向图。当旋转轴与天线的方位(或俯仰)轴一致时，所得的方向图称为水平（或铅垂)面方向图。当旋转轴与天线的极化面成0°，90°和45°角时，所得的方向图称为E面方向图、H面方向图和45°面方向图。4测量方法

4.1大气条件

一般为现场大气环境条件，要求晴天，微风。4.2环境条件

在满足天线远场准则的测试场区内，不应有任何建筑物，树木等引起反射的物体。4.3对测量仪器的要求

信号源频率须保持稳定，要求30min内频率稳定度10-4～10-‘量级，输出功率一般要求0~～17

GB/T 11298.2-1997

33dBm，如不满足要求，可加接功率放大器。频谱分析仪分辨带宽在小于100Hz时仍能稳定地工作，动态范围须在60dB以上。

4.4对测试场地的要求

为了确定远场天线的性能，理想的测试场地应提供均匀振幅的平面波照射天线口面。这里规定采用近于理想的自由空间测试场地。在该场区内要将周围物体的影响减小到最小，这些影响包括测试场地表面的反射、源天线和测试塔的反射。也可以采用反射测试场。通常规定入射到待测天线口径中心与边缘的相位差小于π/8，由此确定最小测试距离为：R≥2De

·（3）

待测天线口面直径；m；

式中：D

入——工作波长，m；

待测天线至信号源的距离，m。

4.5天线功率增益

天线功率增益的测量通常用直接比较法、调幅信号法、直接校准法、卫星法及射电星测量法。本标准推荐用直接比较法和卫星法。

4.5.1直接比较法

4.5.1.1测量原理

增益测量的比较法，就是比较增益标准天线与被测天线从相同距离的辐射源接收到的信号电平。其测量框图如图2所示。

被测天线

4.5.1.2测量步骤

a）按图2连接好设备；

低躁声

放大器

增益标准天线

额谱仪

图2直接比较法测量框图

打印机

b）开关打到被测天线，调整被测天线与辐射源对准极化匹配，记录接收的功率电平PAc）将开关打到增益标准天线，对准辐射源上下连续地改变增益标准天线的高度，记录接收信号电平的最大值Prma和最小值Prmin；d）被测天线功率增益由公式（4a)和（4b）表示：G=G, -(PA- Pm)+10 lg1β

β= 10 Pmr _ Pm

式中：G被测天线功率增益，dB；G.增益标准天线在测试频率上的增益，dB；一被测天线接收电平，dBm；

β-—地面反射修正系数；

( 4a )

（4b）

GB/T 11298. 2-1997

一增益标准天线接收最大电平，dBm；Prmin—增益标准天线接收最小电平,dBm。4.5.2卫星法

4.5.2.1测量原理

利用同步卫星上信标作信号源对待测天线的方位和俯仰方向图3dB波束宽度进行测定，然后根据经验公式导出待测天线的增益。计算公式（5）：G = 10 lg(z6)

f270001

式中：8Az，8L——为方位和俯仰波束3dB宽度。4.5.2.2测量步骤

a）设备按图3连接；

低躁声

放大器

分析仪

图3天线接收特性测量框图

打印机

b）精确对准所选择的卫星，接收卫星信标并微调天线使之达到电平最大；c）分别测出待测天线俯仰与方位的方向图，并确定出QAz与GEL；d）依据公式（5)计算出天线增益；e）测定其他频率点，选择另一颗卫星时步骤同b)～d)。注：本方法也适用于远场测量。4.6天线噪声温度

天线噪声温度的测量，通常用Y因子法。4.6.1测量原理

用Y因子法测量天线噪声温度（TA），由公式（6)表示：TA=T+T- TR

式中：T。—测试环境温度,K；

TR—低噪声放大器噪声温度，K；Y因子定义：

一分别为常温标准负载和天线的噪声功率，W。式中;Ph、PA—

4.6.2测量步骤

a）预先用标准冷、热负载对低噪声放大器(LNA)的噪声温度(TR)进行标校；b）按图4连接设备（在测试现场可不带冷负载）；（5）

（6）

常温负载

被测天线

GB/T11298.2—1997

低噪声

放大器

波导开关

玲负载

分析仪

定标系统

图4测量天线噪声温度的设备配置c）将低噪声放大器与常温负载相连；d）频谱分析仪面板控制器如下设置；频率跨度（SPan）

按规定工作频段预置；

衰减器OdB；

dB/div1 dB;

中心频率按规定预置如：3.95GHz；分辨带宽1 MHz。

打印机

e）接通低噪声放大器电源，扫描出规定频段内的噪声功率曲线，并存储，得Ph；f）将低噪声放大器与天线相连在规定的天线仰角上重复步骤e，得Pa；i）打印并记录测试结果及测试环境温度，曲线上查对应频率点的Y因子；h）用公式（6）、公式（7)计算相应颖率点天线噪声温度。4.6.3天线分系统的噪声温度TA（含网络）与天线噪声温度T。的关系测量TA的参考点在天线网络的输出法兰盘处，而考察天线噪声温度T.的参考点在初级辐射器的输出端口，假定馈源网络的损耗为L(dB)，则TA与T.之间的关系见公式（8)：TA T,10-0.1L +(1 - 10-0.1L)T。式中：T。一测试环境温度,K。

4.7天线电压驻波比或回波损耗

4.7.1测量原理

假定天线的输入阻抗为Z,当它与某一标称阻抗为Z。的传输系统连接时，由于阻抗失配而在后传输系统中产生电压反射系数为β的反射波，这一阻抗失配的程度通常用电压驻波比VSWR或回波损耗L表示，也可以用反射系数表示上述各参数之间的关系见公式（9）～公式（11)。z-z。

z+z。

L= 20 lgl =

4.7.2测量方法

天线的电压驻波比或回波损耗用点频法或扫频法测量。4.7.2.1点频法测量

（9）

.（10)

点频法测量的设备配置见图5。测量精度主要取决于测量线本身的精度，良好的系统配置，通常电20

压驻波比的测量精度约在0.01以内。信号发生器

隔离器

GB/T 11298.2--1997

低通滤波器

射颊衰减器

图5测量电压驻波比的设备配置

指示器

被测天线

豆路器

测量时，首先在测量线输出端口接短路器，在测量频率点上，标定β一1指示刻度；然后去掉短路器接被测天线，按照标定刻度可直接读出被测天线的VSWR。4.7.2.2扫频法

扫频法的设备配置见图6。定向耦合器方向性对测量精度影响较大，通常要求有40dB以上的方向性。

信号发生器

隔离器

定向耦合器

赖谱仪

图6扫频法的设备配置

短骼器

打印机

频谱分析仪在这里是作为扫频接收机用。测量时：首先在测量网络（如定向耦合器)的输出端口接短路器，在工作频段范围内作β=1,L=0dB的校准曲线并储存；然后接被测天线，对工作频段内的回波损耗进行扫频并打印测量结果。4.7.3结果表示法

测量结果应以曲线或带标度示波器上的照片或打印机绘制的曲线图表示。当结果不用图形表示时，应按下列表示：在工作频段范围内，回波损耗大于×XdB。还应给出各种情况下测量结果的最大误差。4.8天线方向图

4.8.1测量原理

被测天线与源天线轴向对准，受源天线均匀入射场照射，在指定的频率和极化状态下测量。转台在所需的平面、所需的角度范围内转动，同时记录接收信号。按选定的采样间隔采集数据，实时或事后显示方向图数据。

4.8.2测量天线方向图设备配置

测量天线方向图设备配置如图7所示。21

4.8.3测量步骤

信号源

源天线

GB/T 11298.2-1997

方位轴

天线轴

被测天线

俯种轴

频谱仪

天线座架

图7测量天线方向图设备配置

a）按照要求架设源天线和被测天线；b）将被测天线对准源天线，并标定方位(或俯仰)刻度，零度位；计算机或

打印桃

c）被测天线绕天线的方位（或俯仰）轴连续或步进地旋转其指向角度，同时记下表示为角度函数的接收功率电平。

4.8.4结果表示

无论是同极化方向图还是交叉极化方向图，都应按同极化方向图的峰值归-一化。完整的方向图数据还须注明下列各项：

a）测量频率；

b）天线极化；

c）测量的平面。

当结果不用图形表示时，应按下列给出典型数据：如半功率波瓣宽度：X°

第一旁瓣电平：XXdB；

广角旁瓣包络：符合(或不符合)技术条件规定。4.9天线极化

4.9.1线极化天线的交叉极化鉴别率测量被测天线安装在测试场上，用位于远区的线极化源天线照射，两天线应为标称同极化，并精确置于最大增益位置记录接收功率Pm（mW）。然后将源天线翻绕它的波束轴旋转到最小功率传输的位置（极化零点），记录接收功率Pmin（mW）。交叉极化鉴别率XPD由公式（12)给出：XPD

4.9.2圆极化天线轴比

被测天线安装在测试场，用位于远区的标准线极化源天线照射，两天线按4.9.1精确地设置在最大增益的位置上，源天线围绕它的波束轴至少转动180°，观测接收最大功率Pmax和最小功率Pmin。轴比r表示见公式（13）。

（13）

北检院检验检测中心能够参考《GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量》中的检验检测项目，对规范内及相关产品的技术要求及各项指标进行分析测试。并出具检测报告。

检测范围包含《GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量》中适用范围中的所有样品。

测试项目

按照标准中给出的实验方法及实验方案、对需要检测的项目进行检验测试，检测项目包含《GB/T 11298.2-1997 卫星电视地球接收站测量方法 天线测量》中规定的所有项目，以及出厂检验、型式检验等。

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检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检研究院的服务范围

1、指标检测：按国标、行标及其他规范方法检测

2、仪器共享：按仪器规范或用户提供的规范检测

3、主成分分析：对含量高的组分或你所规定的某种组分进行5~7天检测。

4，样品前处理：对产品进行预处理后，进行样品前处理，包括样品的采集与保存，样品的提取与分离，样品的鉴定以及样品的初步分析，通过逆向剖析确定原料化学名称及含量等共10个步骤;

5、深度分析：根据成分分析对采购的原料标准品做准确的定性定量检测，然后给出参考工艺及原料的推荐。最后对产品的质量控制及生产过程中出现问题及时解决。