Antenna RF性能参数

1、基本概念

1.1 天线相关

CTIA（Cellular Telecommunication and Internet Association）：美国无线通信和互联网协会。

天线OTA测试：对整机辐射性能方面测试，即空中下载技术测试。

天线性能测试包括两类：

有源（active）测试：微波暗室内测试辐射功率和接收灵敏度。（三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度）
无源(passive)测试：天线的辐射性能判定，主要辐射参数：增益、效率、方向图。

FTA：Full Type Approval

OTA天线测试：

1、接收参数：

TIS（Total Isotropic Sensitivity）:各个辐射球面平均值
NHPIS（Near Horizon Partial Isotropic Sensitivity）:

2、发射参数：

TRP(Total Radiated Power)
NHPRP(Near Horizon Partial Radiated Power)

TRP：描述远场性能，越大越好；

SAP：描述近场性能，越小越好；

需要折中考虑TRP & SAP。

1.2 RF相关

RF（Radio Frequency）：可以辐射到空间的电磁频率（300K Hz - 300G Hz）。射频是射频电流：是高频交流变化电磁波的简称。

电子学理论中：电流流过导体在导体周围会产生磁场；交变电流流过导体，会在周围产生电磁场，称为电磁波。

电磁波分类：

F < 100K Hz：该频段的信号会被地表吸收，无法形成有效传播；
F > 100K Hz：可以在空气中传播，并经过大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力。把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。

1.3 RFID（Radio Frequency identification）

RFID：射频识别，非接触式数据通讯。

RFID包含以下三个部分：

标签（tag、射频卡）：由耦合元件和芯片组成，含有内置天线，与射频天线通讯。
阅读器：读写标签信息的设备。例如toll station安装的阅读器为有源RFID。
天线：在标签和阅读器之间传递射频信号。（Antenna）

2、天线无源参数

测试工具：网络分析仪

驻波比（VSWR）	电压驻波比指驻波波腹电压与波节电压幅度之比，又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。	VSWR≤3
回波损耗（Return loss)	回波损耗是传输线端口的反射波功率与入射波功率之比，以对数形式来表示，单位是dB，一般是负值，其绝对值可以称为反射损耗。	│RL│≥6dB
阻抗圆图（SMITH CHART)	史密斯图（阻抗圆图）是一种在高频和超高频电路设计时有效地选择计算匹配阻抗的工具。	天线工作频段越靠近50欧姆点越佳
天线效率（Effeciency)	天线效率是指天线辐射出去的功率（即有效的转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。	非金属环境：Effeciency≥35% 金属环境：Effeciency≥20%
天线增益（Gain）	天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度，关键参数微最大增益，而天线的平均增益即是效率。	根据工作频段及产品特点的不同而不同
天线方向图（radiation pattern)	天线方向图是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强（归一化模值）随方向变化的图形，通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示。	根据实际使用体验感需求不同而不同

3、有源主板传导参数

有源主板传导参数（综合测试仪+屏蔽箱）	发射功率TX Power(主板传导）	主板传导发射功率是天线向空间辐射电磁波的源头，是衡量射频芯片发射能力的量化参数。传导测试又叫点测或者闭环测试，在主板上通常会有一个特定的位置作为校准端口，距离天线较近。需要注意的是，如果校准端口距离天线较远，那么最终传导到天线输入端口处的功率可能会与校准端口测量值差异较大。	CSM850/900：≥32.5dBm DCS/PCS:≥29dBm DCMA/TD-SCDMA：≥23dBm WCDMA/LTE：≥22.5dBm WIFI与BT根据具体制式和速率有所不同
有源主板传导参数（综合测试仪+屏蔽箱）	接收灵敏度RX Sensitivity(主板传导）	主板传导接收灵敏度是天线接收电磁波的极限状态，是衡量射频芯片在无外来干扰、无传输损耗情况下的量化参数。如果传导灵敏度低，那么整机OTA的接收灵敏度肯定不会高，其它注意事项同传导发射功率。	GSM/CDMA/TD/WCDMA:≤-109dBm LTE：≤-96dBm@10MHz

4、天线有源参数

测试工具：3D微波暗室

天线有源参数	天线总辐射功率（TRP）	天线总辐射功率是指在3D微波暗室里面，利用暗室标准天线探头采集整机在360°各个典型方向上的功率值，通过近场转远场以及球面积分，最终计算出该项目在空间中各个方向上的总辐射功率，理想情况下是和天线效率紧密相关的。	根据不同产品形态及客户要求而不同
天线有源参数	天线总接收灵敏度（TIS)	类似TRP，TIS同样是指在3D微波暗室里面，利用暗室标准天线探头采集整机在360°各个典型方向上的接收灵敏度，通过近场转远场以及球面积分，最终计算出该项目在空间中各个方向上的总接收灵敏度，在立项的情况下，与效率也是正相关的关系。	根据不同产品形态及客户要求而不同

BT&BLE测试频点：

2402M Hz
2440M Hz
2480M Hz

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