天线测试及标准

1、天天线线基基础础知知识识培培训训2015.1.26第一部分第一部分 手机天手机天线线的的测试测试u测试测试系系统简统简介介u手机天手机天线设计线设计常用的特性指常用的特性指标标无源指无源指标标 - return-loss、VSWR、simth-chart、efficiency有源指有源指标标 -TRP、TIS、Phantom(BH、BHHR、BHHL）、）、SAR天天线测试线测试及及标标准准手机天手机天线线常用常用3D测试测试系系统统ETS Antenna LabETS antenna Lab:SAR test system:DASY5大部分供大部分供应应商都在用商都在用.目前深目前深圳宝龙圳

2、宝龙、北京期、北京期凯凯威、上海威、上海skycross、武、武汉联汉联想等都在用想等都在用ETS暗室暗室，包括一些，包括一些认证实验认证实验室：上海同耀、室：上海同耀、Sporton等都在用。等都在用。ETS antenna Lab特特点：点：远场测试远场测试，测试测试比比较较慢，尤其慢，尤其选选150测测的更慢，一的更慢，一个个信道的信道的TIS要要测测至少至少1个个小小时时。手机天手机天线线常用常用3D测试测试系系统统Satimo Antenna LabSatimo antenna Lab:satimo SG24(24个个探探头头）/SG64(64个个探探头头)SG16（16个个探探头头

3、）目前北京目前北京硕贝硕贝德、德、苏苏州新明州新明亚亚、上海、上海skycross、等都在用、等都在用Satimo 暗室暗室Satimo antenna Lab特点：特点：属属于近于近场测试场测试。测试测试速度比速度比ETS更快，一更快，一个个Band TRP大大约约35分分钟钟，一，一个个信道信道TIS大大约约7-8分分钟钟。u无源无源测试测试也叫被也叫被动测试动测试，是手机，是手机处处于非工作于非工作状态状态下所做的一系列下所做的一系列测试测试。u无源无源电参数电参数：常用的有：常用的有驻驻波比波比(VSWR),回波回波损损耗耗(Return loss),Simth-chart、效率（、效

4、率（efficiency)1.回波回波损损耗耗 Return Loss=20 ( 表示反射系数，范围在表示反射系数，范围在01之间。之间。)2.驻波比驻波比VSWR=（1+ ）/（1- ）（）（驻波比的取值范围是驻波比的取值范围是1+） 驻波比用来描述阻抗的匹配情况，驻波比越大，说明无线信号的传驻波比用来描述阻抗的匹配情况，驻波比越大，说明无线信号的传 输效果越差。输效果越差。通常天线调试要求通常天线调试要求RL-6dB;VSWR-3dB3. 天线的总效率天线的总效率 定义为：天线辐射到外部空间的实功率定义为：天线辐射到外部空间的实功率Pr与天线馈电与天线馈电端输入的实功率端输入的实功率 之比

5、。即之比。即 =)lg(inPinrPP手机天手机天线线无源无源电电指指标标的的概概念念S11电参数电参数-RL、VSWR、Simth-chartS11电参数电参数-RL、VSWR、Simth-chart、 efficiencyGPS与与BT/Wifi Passive测试测试uGPS与与BT/Wifi的的测试测试目前天目前天线厂线厂一般只提供无源一般只提供无源数数据，大部分据，大部分还还不不支持有源支持有源测试测试。所提供的所提供的报报告告内内容通常包含容通常包含S11及效率，及效率，对对其性能的判其性能的判定一般先看效率，然后再定一般先看效率，然后再结结合合实际实际的使用效果的使用效果来来判

6、定。判定。u下面是下面是Kobe项项目目BT/Wifi&GPS Passive数数据据BT/WIFIBT/WIFI天线效率天线效率FrequencyEfficiencyFrequencyEfficiency240000000032%515000000043%241000000036%520000000044%242000000038%525000000046%243000000039%530000000042%244000000040%535000000040%245000000038%540000000039%246000000036%545000000037%24700000003

7、7%550000000037%248000000037%555000000039%249000000035%560000000037%250000000033%565000000033%AVG37%570000000030%575000000030%580000000029%585000000027%AVG34%GPS效率效率FrequencyEfficiency156000000042%156500000041%157000000042%157500000042%158000000042%158500000042%159000000042%AVERAGE42%GPS与与BT/Wifi Pas

8、sive测试测试Kobe GPS passiveGPS UHS 测试测试:手机天手机天线线的有源的有源测试测试u有源有源测试测试也叫主也叫主动测试动测试，是手机在工作，是手机在工作状态状态下所下所进进行的行的测试测试。u常用常用测试项测试项： 自由空自由空间测试间测试：TRP、TIS；Phantom测试测试：头头的的测试测试（BH）、）、手的手的测试测试（HR/HL）、）、头头加手加手的的测试测试（BHHR/BHHL）。）。SAR测试测试u客客户户通常比通常比较较重重视视要要测测的是的是BHHR、BHHL、FS。比如比如NOKIA 要要求求BHHR必必须须要要达达到要求，到要求，FS可以适可以

9、适当当降低；降低；Lenovo也是要求也是要求BHHR必必须达须达A标标，FS可以按可以按B标标要求。要求。有源有源测试项测试项:TRP与与TISu有源有源测试测试的几的几个简单概个简单概念：念：1.TRP：即总辐射功率（即总辐射功率（Total Radiated Power），是移动台在三维空间上对有，是移动台在三维空间上对有效辐射功率效辐射功率EIRP进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动台在所有进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动台在所有方向上的发射特性。计算公式如下：方向上的发射特性。计算公式如下：2.TIS：即总全向灵敏度（即总全向灵敏度（Total Isotr

10、opic Sensitivity），是移动台在三维空间上，是移动台在三维空间上对有效辐射接收灵敏度对有效辐射接收灵敏度EIS进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动进行球面积分的积分值（球面平均值），它反应了移动台在所有方向上的接收特性。计算公式如下：台在所有方向上的接收特性。计算公式如下： 有源有源测试项测试项:SAR与与HAC3.关于关于SAR：为什么要关注为什么要关注SAR?每每 每一位手机拥有者都面临着电磁波的侵害，当人们使用手机时，手机会向发射基站每一位手机拥有者都面临着电磁波的侵害，当人们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而无线电波或多或少地会被人体吸收，这些电波就

11、是手机辐射。一传送无线电波，而无线电波或多或少地会被人体吸收，这些电波就是手机辐射。一般来说，手机待机时辐射较小，通话时辐射大一些，而在手机号码已经拨出而尚未般来说，手机待机时辐射较小，通话时辐射大一些，而在手机号码已经拨出而尚未接通时，辐射最大，辐射量是待机时的接通时，辐射最大，辐射量是待机时的3倍左右。这些辐射有可能改变人体组织，对倍左右。这些辐射有可能改变人体组织，对人体健康造成不利影响。虽然手机对人体健康到底有什么危害，目前全球科技界对人体健康造成不利影响。虽然手机对人体健康到底有什么危害，目前全球科技界对此尚无定论，但可以肯定的结论是此尚无定论，但可以肯定的结论是SAR对人体的危害是

12、长期潜在的。对人体的危害是长期潜在的。 SAR的定义：的定义： SAR是英文是英文Specific Absorption Rate的缩写，即的缩写，即“比吸收率比吸收率”，是计量多少无线，是计量多少无线电频率辐射能量被身体所实际吸收的表示单位，以电频率辐射能量被身体所实际吸收的表示单位，以W/kg或或mW/g来表示。来表示。SAR的产生机理的产生机理: 在外电磁场的作用下，人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质在外电磁场的作用下，人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质, 因此体内电磁场将会产生电流，导致吸收和耗散电磁能量。生物剂量学中常用因此体内电磁场将会产生电流，

13、导致吸收和耗散电磁能量。生物剂量学中常用SAR 来表征这一物理过程。来表征这一物理过程。SAR的意义为单位时间单位质量的人体组织所吸收或消耗的电的意义为单位时间单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率，单位为磁功率，单位为W/kg。10mm测试测试容易容易fail,Kobe项项目目LTE Band7 10mm SAR fail. 15mm pass.(客客户户要求要求 15mm测测）uSAR的量化标准的量化标准:目前国际通用的标准有两个，一个是欧洲标准目前国际通用的标准有两个，一个是欧洲标准(EU)2w/kg，一个是美国标准，一个是美国标准(US)1.6w/kg。FCC认证需要过认证需要过US

14、 SAR。手机根据手机根据认证认证的要求，通常要的要求，通常要测测Body-SAR和和Head-SAR。Body-SAR有有10mm和和15mm的距离要求，根据不同的客的距离要求，根据不同的客户户要求不同。要求不同。Head-SAR按按touch模式模式测试测试。有源有源测试项测试项:SARSAR的的测试测试装置装置uSAR的的测试测试装置装置:4关关于于HAC: HAC是指助听器兼容性,是为了确保手持设备可以为戴有助听器的人所使用。如果手机辐射到助听器的射频信号太强,则助听器会接受此信号而产生很大的噪音,从而使得听到正确的讲话会变得非常困难。 HAC主要用于美国.目前所做的项目还没有涉及到此项测试.有源有源测试测试装置装置_ FS&phantomPhantom测试测试：测试测试装置装置手模型手模型自由空自由空间测试间测试手手机放置位置机放置位置有源有源测试数测试数据据 -FS TR