[电子标准]-SJT10612.2-1995.pdf

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1、M74 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 S J / T 1 0 6 1 2 . 1 - r4 一 1 9 9 5 3 0 MHz 一1 GHz 声音和电视广播接收天线 A e r i a l s f o r t h e r e c e p t i o n o f s o u n d a n d t e l e v i s i o n b r o a d c a s t i n g i n t h e f r e q u e n c y r a n g e 3 0 MH z t o 1 G H z 1 9 9 5 - 0 4 - 2 2 发布1 9 9 5 - 1 0 - 0

2、 1 实施 中华人民共和国电子工业部发布 前言 本标准等同采用 I E C 5 9 7 ( 3 0 MH z -1 G H z 声音和电视广播接收天线 。 本标准由四个部分共同组成( 3 0 MH z -1 G H z 声音和电视广播接收夭线 为总标题的系列 标准: 第1 部分( 即S J / T 1 0 6 1 2 . 1 ) : 电和机械特性; 第2 部分( 即S J / T 1 0 6 1 2 . 2 ) : 电性能参数的测量方法; 第3 部分( 即S J / T 1 0 6 1 2 . 3 ) : 机械性能测 试方法， 振动试验和环境试验方 法; 第4 部分( 即S J / T 1 0

3、 6 1 2 . 4 ) : 天线 性能规 范的编制导则详 细规范表格式; 从1 9 9 5年1 0月0 1日起实施。 本标准从生效之日起， 同时代替S J / Z 9 0 9 7 -8 7 ( 频率范围3 0 MH z 至 1 G H z 的声音和电视 广播接收夭线) 。 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准起草单位: 武汉市无线电天线厂。 本标准主要起草人: 戚世坚。 I E C 前言 1 ) I E C ( 国际电 工委员会) 在技术问题上的正式决议或协议， 是由对这些问 题特别关切 的国家委员会参加的技术委员会制定的， 对所涉及的间题尽可能地代表了国际上的一致意见。 2 ) 这

4、些决议或协议， 以推荐标准的形式供国际上使用， 并在此意义上为各国家委员会所 认可。 3 ) 为了促进国 际上的统一， I E C 希望各国 家委员会在本国条件许可的情况下. 采用I E C 标准的文本作为其国家标准。I E C标准与相应国家标准之间的差异， 应尽可能在国家标准中 指明。 序言 本标准由I E C第 1 2 技术委员会( 无线电通讯) 中的第1 2 D分技术委员会( 天线) 制订。 本标准组成I E C 5 9 7的第 1 部分。 并取代了 I E C第 1 3 8 号公告( 1 9 6 2年) : 工作在 3 0 MH z 至 1 G H z 的接收天线基本电气性能测量方法。

5、 1 9 6 9 年在德黑兰举行的会议上讨论了第一个草案。接着 1 9 7 3 年在幕尼黑举行的会议上 几乎全部进行修改和讨论。将此次会议讨论的结果作为一个新草案于 1 9 7 4年5 月根据“ 加速 程序” 规定送各国家委员会传阅以便批准。1 9 7 4年在巴黎会议上讨论了修改后的草案。讨论 后的草案作为第 1 2 D ( C . O. ) 7 5 号文件， 在 1 9 7 6 年 1月根据( 六个月法) 规定提交各国家委员 会批准。 下列国家明确投票赞成本标准: 澳大利亚荷兰 比利时西班牙 丹麦瑞典 法国瑞士 西德土尔其 匈牙利英国 以色列美 国 意大利南斯拉夫 本标准引用的其它 I E

6、C标准为: 第1 0 7 号公告: 电视广播接收机测量的推荐方法 第 5 9 7 一1 号公告: 3 0 MH z 至1 G H z 声音和电视广播接收天线， 第 1 部分: 电和机械特性 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 3 0 MH z -1 G H z 声音和电视广播接收天线 第2 部分: 电性能参数的测量方法 Ae r i a l s f o r t h e r e c e p t io n o f s o u n d a n d t e l e v i s i o n b r o a d c a s t i n g i n t h e f r e q u e n c

7、 y r a n g e 3 0 MH z t o 1 G H z P a r t 2: Me t h o d s o f me a s u r e me n t o f e l e c t r i c a l P e r f o r ma n c e p a r a me t e r s S J / T 1 0 6 1 2 . 2一1 9 9 5 id t I EC 5 9 7一2: 1 9 7 7 代替 S I / T 9 0 9 7 . 2 一8 7 范围 本标准适用于频率范围为3 0 MH : 一I G H z 的个体和集体接收用线性极化天线。 2目的 本标准规定了接收声音和电视广播用

8、夭线电性能参数的测量条件和方法。 3测量方法 3 . 1 反射系数 对于大多数用途来说， 在所设计天线的频率范围内， 不论是提供反射系数还是驻波比之值 作为频率的函数， 都将给出足够的信息。 上述两值之一可以用另一值推导出来， 也可以独立地根据天线阻抗计算或是由史密斯阻 杭圆图读出， 4 . 2条中所指出的注意事项在此应予考虑。 反射系数可由测量结果计算， 测量采用如开槽线， 扫频法( I E C 1 0 7标准: 电视广播接收机 测量的推荐方法 3 . 5条) 或反射计法。 31 . 1 图形表达法 反射系数模值、 驻波比( S W R) 或反射损耗比( R L R ) 的大小应作为频率的函

9、数给出， 测量 点应清楚地注明。对所设计的天线规定的电阻性负载应予说明。 3. 2增益 增益的表示应符合 S J / T 1 0 6 1 2 . 1 -1 9 9 5 ( i d t I E C 5 9 7 . 1 : 1 9 7 7 ( 3 0 MH z -1 G H z 声音和电 视广播接收天线第 1 部分: 电和机械特性) 中3 . 2 条的规定， 并按4 . 1 条详述的场地来测量， 按 测量结果进行计算。 依照互易定理， 一个夭线( 有源接收天线除外) 无论把它作为接收夭线还是发射夭线进行 测量， 都将呈现出相同的特性。当测量增益和方向性时， 无论哪种方法均可使用。 增益可用3 .

10、2 . 1 条a ) 和b ) 的替代法或3 . 2 . 2 条的互9( 相同的天线) 法测量。 32 . 1 用替代法测量增益 中华人民共和国电子工业部 1 9 9 5 - 0 4 - 2 2 批准 一6一 1 9 9 5 - 1 0 - 0 1实施 S I / T 1 0 6 1 2 . 2 一1 9 9 5 a ) 将夭线连同其安装系统一起架设在如第4章所述的场地上， 并受到与天线所设计的 极化一致的入射平面电磁波的照射。天线输送到规定的电阻性负载上的输出功率应与代换的 参考偶极子夭线或传递标准夭线的输出功率进行比较。 b ) 将天线连同其安装系统一起安装在如第4章所述的场地上， 并连接

11、到阻抗等于规定 电阻性负载的射频信号源。输送给该天线终端的功率应使在一远距离的接收天线处产生一定 的场强。此功率应与下述另一功率相比较， 即必须馈给一个参考偶极子天线或传递标准天线 的功率， 使得在同样距离的接收天线处产生与前者相同的场强。 在采用上述a ) 或 b ) 方法测量增益时. 通常使用谐振半波偶极子天线作为参考天线， 但也 常需使用方向性更强的天线， 这种夭线在 S J / T 1 0 6 1 2 . 1 一1 9 9 5中 3 . 1 3条中已有规定。传递 标准天线必须具有准确已知的及始终能重现的增益， 方向性和交叉极化特性。夭线必须用尺 寸工作图给予完整规定， 并有完整的机械规

12、范， 以便在需要时能重复制作出来。 当采用不平衡传输系统时， 在偶极子和传输系统之间应加适当的平衡到不平衡转换， 并要 考虑到转换损耗。 在测量频率处， 参考天线到传输系统的反射系数值， 不应大于0 . 1 . 3 . 2 . 2 用互易法测量增益 必须有待测类型的且完全相同的两个天线。一个用作发射天线， 另一个用作接收天线。 每个天线连同其安装系统一起安装在如 5 . 1 条所述的杆上。每次测量时， 两个夭线在离地面 同祥高度上彼此面对面安放。 采用下列符号: A ， 为测量损耗， 以 分贝 表示。 G ; 为相对于各向同性天线的增益， 以分贝表示。 d为两天线相位中心之间的距离。 x为对应

13、于测量频率的波长。 G d 为相对于半波偶 极子的 增益， 以 分贝 表示。 可以证明， 假定地面发射的影响可以忽略， 此两天线之间测得的损耗等于: A 、 一 2 0 1o g 平一 2 G 实际上， d可以大致假定为等于两天线馈点之间的距离。 益可以从损耗测量结果计算如下: ( d B ) 因此， 相对于各向同性天线的增 G, = ( l o l g4 r d d鲁 ( d B ) 相对于半波偶极子， 增益为: G d二 1 0 1g4 n d x譬 一 ， ， ( d B ) 3 . 2 . 3 图形表达 增益应在所关心的带宽内以增益一频率曲线的图形表示。 任何不连续的测量频率都应在图上

14、清楚地指出， 应注明规定的电阻性负载。 测量中所用参考夭线的类型和位置应在图上说明。 如S J / T 1 0 6 1 2 . 1 一 1 9 9 5 中第3 . 2 条所规定的， 增益应采用无损耗的半波 偶极子天线 作为 参考天线来确定， 以分贝表示。 一7 一 S i / T 1 0 6 1 2. 2 一1 9 9 5 注: 如果按制造者和购买者之间的协议来表示增益， 如S J / T 1 0 6 1 2 . 1 一1 9 9 5中第 3 . 2条的注释所指出 的， 用任何其它方法， 或采用任何其它参考标准， 或以主瓣方向以外的任何方位角为参考. 则这些情况 应清楚地在图上或在性能判据图表

15、中加以说明。 3 . 3 方向性图 方向性图的测量应在由4 . 1 条规定的均匀电磁场的场地上进行， 在测量时该电磁场与天 线极化相同。 3 . 3 . 1 图形表达 方向性图可用极座标图表示， 用相对于测量得出的最大电压的分贝值标度。但也可用线 性电压标度。无论哪种情况， 当需要时， 方向性图也可用笛卡尔座标表示。各测量点应在图上 清楚地标出， 直到下降到规定的主瓣的百分数， 此百分数也应标明。 如果为连续曲线， 也应说明。 测量频率及相对于方向图的天线方位， 应清楚地在图上说明。 3 . 4 方向性保护 方向性保护， 如S J / T 1 0 6 1 2 . 1 一1 9 9 5中第3 .

16、 3条所详述的， 用该标准第 3 . 6 . 2 条规定的 频率范围作出的方向性图来确定。 3 . 5 交叉一极化保护 进行交叉极化保护测量时， 由发射天线辐射的正交分量很重要， 不能忽视。 在5 . 3条中， 对交叉极化保护的测量程序， 要考虑最大增益的方向和交叉极化方向性保护 图上的其他方向。 3 . 6 阻抗 天线( 包括安装系统) 的阻抗可用任何适当的方法来测量。对于对称天线可能需要平衡一 不平衡变换器。 3 . 6 口 1 图形表达 夭线的阻抗最好应画在以频率为参数的史密斯阻杭图上。测量点应清楚地标出。 该阻抗是以天线设计所规定的电阻性负载为参考。 3 . 7 馈线拾取测量 在考虑中

17、。 注: 为了将馈线拾取减至最小. 建议通过平衡一不平衡变换器把同轴电缆连接到天线终接件。 测最场地 一个合适的测试场地应有足够的大小， 并具有基本无反射物的环境。 当在较低频率进行测 量时， 以及在测试高增益或体积大的天线时， 场地的尺寸将比较大。 4 . 1 增益和方向性图的测量 以下适用于被测天线用作接收夭线的增益和方向性图的测量。 为了避免在测量中被测天线所占据的空间中， 由于相位和幅度过大的变化而引起误差， 夭 线之间的最小距离应由下述两个要求之一来确定。应满足下述规定中较大距离的要求。 a ) 在测试场地上， 垂直于传播方向的平面中， 在等于被测夭线最大实际尺寸的距离之间 出现的相

18、位 变化不应超过n / 8 弧度。要达到这一要求， 两天线之间的距离至少应为2 ( b 2 砖) / ,t ， 其中b ， 和b : 各为发射 天线及接收天线的 最大尺寸， a 为波长。 b )当旋转天线杆时， 在所有方向上夭线所 占旋转体积应 至少 延伸达 1 / 2 A ， 用一个 不长 S J J T 1 0 6 1 2. 2 - 1 9 9 5 于 1 / 2 a 并旋转至所用极化方向的探测式偶极子来探测。 在此 旋转 体积中， 电磁场的大小应保持恒定， 在 频率低于3 0 0 M H z 应在士 1 d B以内， 频率 超过 3 0 0 MH : 时， 应在士 0 . 5 d B以内

19、。 注: 应注意在探测中要保持偶极子天线垂直于传播方向， 且电缆和设备对测量的影响应保持最小 观测到的信号电平变化应在增益和方向图上标明， 例如， 可在图上将信一号强度作为天线高 度的F A 数绘成曲线来实现。 在图中可画一条平行于横座标的直线来代表平均值。 图5 给出的两个例子是; a ) 地面反射影响很显著的情况; b ) 地面反射的影响在曲线的某一部分很不显著的情况。 注; 误差也可能是由残余的交叉极化或由天线和其传输线之间相互作用而引起的。应注意保持这些影响 为最小 被测天线对直达波和地面反射波响应比与参考夭线相应的响应比相比较， 对水平极化来 说应不超出0 . 5 d B ， 对垂直

20、极化来说不超出1 d B 。因此， 直达波和地面反射波之间的夹角应足 够小以满足此条件， 除非为了减少地面反射波已采取下述措施: a ) 使用在垂直平面内具有强方向性的发射天线; b ) 在发射夭线和接收夭线之间采用绕射栅栏; c ) 在垂直极化情况下， 使对地入射角等相应于准布儒斯特角， 此角通常在 1 0 。 一1 % 之 可; d ) 当源夭线位置靠近地面而测试天线升高时， 采取倾斜测试场。 当测量方向性图时， 使用在水平平面中具有强方向性的发射夭线以防止周围物体反射的 影响将是有利的。 A . 2 阻抗和反射系数的测量 为使大的反射物体( 包括地) 对天线阻抗的影响减至最小. 从被测天

21、线的任何点成 0角至 这些物体的距离应不小于下列二者中较大者: C 1 G e 2 0 x 或C 2 ， b 在上式中: G为增益， 用被测天线相对于半波偶极子天线的比值来表示。 6 为偏离主瓣方向的角位移。 君 。 为角度为 口 的感应电压与0 =0 的感应电压之比， 6 = 0为主瓣方向。 2为波长， 以米表示。 b 为被测夭线的最大尺寸， 以米表示。 C ， 和C 2 为常 数， 取决于 所要求的准确度。 当大反射物体的存在而引起的误差百分数不超过下表中规定的准确度时， C ， 和 C : 的值 如下表所示。 要求准确度C,C, 一 一1 . 2一 0. 5 一一 一5 %一 2. 4

22、O 8 3% 4. 01 . 3 S1 / T 1 0 6 1 2 . 2 一1 9 15 注, 1 ，由于多次表面反射在天线周围空间产生谐振效应时 这些值不适用。 z . 应注意保证使小反射物如仪器放里在离被测天线足够远的地方。 3 . 传输线， 包括安装系统， 应按制造者的规定放里。如未按规定位全， 传输线及安装系统应按照与天 线的互相影响最小的方式放里。 5 测t程序 5 . 1 增益 用于增益 测量的 偶极子天线和传 递标准天线最好 被放置 于使其馈电 点与被测夭线 馈电点 相同的位置上。 当实际不可能时， 可选择更合适的点. 但无论如何所选择的点应在测量结果中说明。 如果可能， 被测

23、天线和参考天线应当用同一传输线系统。在每一测量频率应计人传输线 系统的衰减。参见4 . 2 条注 3 0 为了保证测量中系统的稳定性: a ) 当被测天线用于接收时， 应采用接收监测天线， 并置于不改变被测夭线周围电磁场的 位置( 见图 1 ) 0 b ) 当被测天线用于发射时， 应采用一发射天线监测夭线， 并置于不改变被测天线周围电 磁场的位置( 见图1 ) 0 待测天线应借助干一套传输系统连接到测量装置或射频发生器， 在天线终端应配接到使 反射系数的值小于0 . 1 ( 相对规定的电阻性负载) 。 用互易法进行增益和交叉极化保护测量时， 采用一对完全相同的天线. 在准备测量场地及 测试夭线

24、时， 要进一步注意下列事项。 待测量天线应与它们设计好的机座一起安装在两个完全相同( 例如塔杆式) 的夭线杆上. 且彼此面对面。天线高出地面的高度应调整和校准到使得两天线在地面以上有同样的高度。 在地面上的最小高度应至少为2 a , 两 天 线 之 间 的 距 离 d 应 是 已 知 的 且 至 少 为 3 * 或 4 6 Za ， 取 较 大 的 值 ;b 为 天 线 的 最 大 尺 寸 ， 、 为与测量频率相应的波长。距离和高度应在结果中说明， 而选定的中心应在夭线的有关图中 指出。 地面反射对增益测量的影响可用下述方法评价， 即从最小值2 x 起同时改变两天线地面以 上的高度， 观察与信

25、号强度相对应的电压随天线高度不同出现的变化。 如果频率低于3 0 0 MH : 时、 这些变化在1 1 d B之内， 当频率超过 3 0 0 MH z 时. 在 1 0 . 5 d 1 3 之内， 则认为所选择的高度是令人满意的。 用两个完全相同的天线用互易法进行增益测量时。 两个夭线之间的损耗可以用各种方法 测量. 这决定于能提供使用的测量设备。 a ) 在图2中， 包括衰减器插入很耗在内的总衰减必须是已知的。长度为 1 1 , 1 2 , 1 3 和 红 的天线电缆是同一型号 的。 l ， 十1 z =1 3 十 l , ， 所以在两 个开关位置的衰减量是相同的。 在开 关的两个位置， 对

26、两个天线呈现的阻抗值应为相对于夭线设计时规定的电阻性负载， 它所引起 的反射系统的值小于0 . 1 . R是带有信号强度指示器的接收机， G是信号发生器。两者均调 谐至要测增益的频率。R和G以及衰减器 A两侧到电缆的阻抗必需匹配， 反射系数值小于 t o 调节衰减器A使接收 机在 开关S 两个位置上的读数 相同。在衰减器上读出衰减量A s ， 以 分贝 一1 0 一 S i / T 1 0 6 1 2 . 2 一1 9 9 5 表示， 即为所测量的损耗。 b ) 在图3 及图4 中， 不需知 道电 路的总衰减量。电缆1 1 和l : 的长度也不是关键性的， 因为它们对测量也没有影响。然而匹配的

27、要求与 a ) 相同。 首先将两根电缆的天线接头端连接如图3 。在每个测量频率上， 调节衰减器 A直到接收 机R 在开关S 的 两个位置上有相同的 输出 。假设 衰减器读数为A j d B . 然后将天线接上电缆如图4 ， 再次调节衰减器A直到接收机 R在开关的两个位置上有相 同的输出。假设衰减器读数为 AZ d B， 则测得的损耗为: AS =( AZ 一A, ) ( d B ) 5 . 2 方向性图 为了 方便， 天线及其安装系统可 用下述方法定向、 即要测方向 性图的平面 为水平的， 因 此 天线可以绕垂直轴转动。 将天线作为接收 夭线进行测量时， 应测量入 射平面电 磁波产生的输出电压

28、 V , 或电流， 随 旋转角变化的数值。 将夭线作为发射夭线进行测量时， 应测量在远距离接收天线处的场强， 作为发射天线旋转 角的函数。接收天线应定向. 测量从被测天线而来的相应的极化辐射。 对于方向性图中响应电压大于主瓣规定的百分数的所有的部分。 应取足够的点加以确定。 5 . 3 交又一极化保护 在考虑中。 参考天线 在考虑中。 校准安排 附加衰减器应调整到在开关5两位置时接收机两输人电压相等。 监洲天线 参考偶极子 物 R) 发生器 Ai 附加衰减器 Az 匹配装置 ( p ) 发生器 R ) 接收机 监侧天线 p) 接收机 9 ) 发生器 附加衰减器 测量 匹配装置 安排 不改变附加

29、衰减器， 已校准的衰减器调整到在开关 S 两位置时接收机输入电压相等， 增益 G为 : G =( A 4 +A ; 一A2 ) d B 被测天线作为 接新天线时配置如P ， 而作为 发射天线时配置如9 图 1 增益测量的电路安排示例 S J / T 1 0 61 2. 2 一11 19 G=信号发生器 A二衰减器 R= 接收机 S 二射频开关 图 2测量系统损耗的电路配置示意图 电缆接头 Ad B G=信号发生器 A=衰减器 R=接收机 S =射频开关 图3 测量电缆衰减的电路配置示意图 h 天线 G=信号发生器 A=衰减器 R=接收机 S =射顺开关 图 4 测量系统损耗的电路配置示意图 tv! 巨 ( b ) 平均值 平均值 亩z泣二时 2 3 4 图 5 随相对天线高度 n 八变化的 V r 电压