基站天线测试技术与实践

　　本书围绕基站天线测试技术与实践，首先全面介绍了移动通信基站天线的发展历史、设计原理与结构，以及基站天线的种类和应用；接下来对开展基站天线检测的依据，即天线标准组织及架构、标准内容等做了详细的阐述；然后重点对基站天线的技术要求、测试场地和测试方法进行了讲解，此外还重点对作者所在实验室长期从事的基站天线测试工作积累的实践经验进行了分享；最后对基站天线的发展趋势进行了介绍。 本书作者所在实验室为国内权威的第三方检测实验室，本书是基站天线测试领域较为全面的论著，包含第三方检测实验室20余年丰富的检测经验，对基站天线测试技术有着全面、独到、深入的理解。本书可以为基站天线从业者提供大量检测方面翔实全面的技术细节，帮助读者了解基站天线检测活动的开展和相关的标准依据、测量原理、测试设备；也可以为天线检测设备的生产商、集成商、相关上下游产业的参与者提供天线产品检测的全流程运作情况，为更好地推动天线产品的生产及参与产业检测活动，提供技术上的支持和指导。

　　王守源2006年毕业于北京邮电大学电磁场与微波技术专业，工学博士，高级工程师。现任中国信息通信研究院泰尔系统实验室电磁场与安全技术部主任。主要研究方向为：通信设备安全与电磁兼容、节能、天线和射频技术相关的检测及标准化研究。曾参与的技术或标准化组织包括IEC TC108、ITU-T SG5、工业和信息化部电子产品安全标准工作组、CCSA TC9 WG2、CCSA ST2、中国通信学会天线与射频技术委员会等。主持或参与制定的安全标准有YD/T 965-2013、YD/T 2325-2011、YD/T 3698.1-2020、YD/T 3698.2-2020、GB 4943.1-2011、GB 8898-2011；电磁兼容标准有YD/T 2583.17-2019等；节能及综合利用标准有GB/T 26262-2010、GB/T 26261-2010、YDB 126-2013等。2016年至今多次作为检测机构负责人，承担了国内三大电信运营商及铁塔集团基站天线的集采或到货检测项目。在国内外核心期刊发表论文30余篇，多篇论文被EI、SCI检索。

第1章 基站天线发展历史\t1
1．1 引言\t2
1．2 天线发展阶段\t2
1．3 移动通信天线\t5
1．4 阵列天线\t6
第2章 基站天线设计原理与结构\t9
2．1 天线设计原理\t10
2．1．1 对称振子理论\t10
2．1．2 对称振子辐射方向图\t11
2．1．3 天线的方向性系数\t12
2．1．4 天线口径\t12
2．1．5 天线辐射参数\t12
2．1．6 基站天线的电路参数\t17
2．2 天线结构划分\t18
2．2．1 辐射单元\t18
2．2．2 移相器\t19
2．2．3 反射板\t20
2．2．4 外罩\t21
第3章 基站天线的种类和应用\t23
3．1 全向天线\t24
3．2 定向天线\t25
3．3 智能天线\t26
3．4 机械天线\t27
3．5 电调天线\t28
3．6 双极化天线\t29
3．7 MIMO天线\t30
3．7．1 MIMO技术的定义\t30
3．7．2 MIMO技术的分类\t30
3．7．3 MIMO技术的优点\t31
3．7．4 MIMO的3种应用模式\t32
3．8 5G大规模天线滤波器一体化天线\t32
3．8．1 中频低剖面高分子聚合新材料辐射单元技术\t33
3．8．2 陶瓷介质滤波器技术\t36
3．8．3 密集面阵天线的新型校准技术\t39
3．8．4 天线滤波器一体化解耦技术\t41
3．8．5 阵列单元不相关技术\t42
3．8．6 密集面阵列组阵技术及赋形算法技术\t42
3．9 美化天线\t43
第4章 基站天线标准化工作\t47
4．1 标准是规范产业健康发展的重要因素\t48
4．2 标准化工作组织\t49
4．2．1 国际电工委员会（IEC）\t49
4．2．2 国际电信联盟（ITU）\t50
4．2．3 电气与电子工程师协会（IEEE）\t52
4．2．4 欧洲电信标准化协会（ETSI）\t53
4．2．5 第三代合作伙伴计划（3GPP）\t54
4．2．6 下一代移动通信网（NGMN）\t56
4．2．7 国家标准化管理委员会\t57
4．2．8 中国通信标准化协会（CCSA）\t57
4．3 天线的标准\t60
4．3．1 国际上的天线产品标准\t60
4．3．2 我国的天线产品标准\t66
4．3．3 标准体系\t75
4．3．4 标准的应用\t76
第5章 基站天线的技术要求\t79
5．1 技术指标要求\t80
5．2 辐射指标\t80
5．2．1 辐射方向图\t80
5．2．2 极化方式\t81
5．2．3 增益\t82
5．2．4 波束宽度\t83
5．2．5 前后比\t84
5．2．6 交叉极化比\t85
5．2．7 上旁瓣抑制\t87
5．2．8 零点填充\t88
5．2．9 电下倾角\t89
5．2．10 扇区功率占比\t90
5．2．11 方向图一致性\t91
5．2．12 主方向倾斜度\t92
5．3 电路指标\t92
5．3．1 驻波比\t92
5．3．2 隔离度\t94
5．2．3 互调\t95
5．3．4 功率容限\t96
5．3．5 耦合度、幅度偏差及相位偏差\t97
5．4 环境指标\t97
5．4．1 高低温\t97
5．4．2 交变湿热\t98
5．4．3 恒定湿热\t99
5．4．4 振动\t100
5．4．5 冲击\t101
5．4．6 碰撞\t102
5．4．7 运输\t103
5．4．8 跌落\t104
5．4．9 冲水\t105
5．4．10 紫外线老化\t105
5．4．11 盐雾\t106
5．4．12 防雷\t107
5．4．13 风载\t108
5．5 电调天线接口指标\t108
5．5．1 电调天线接口技术要求\t109
5．5．2 电调天线接口测试指标\t112
5．6 天线美化外罩检测技术要求\t113
5．6．1 天线美化外罩的定义\t113
5．6．2 天线美化外罩的用途\t114
5．6．3 天线美化外罩的产品类型\t114
5．6．4 天线美化外罩的材质\t115
5．6．5 天线美化外罩性能指标要求\t116
第6章 基站天线测试场地与测试方法\t119
6．1 测试场地\t120
6．1．1 近场\t123
6．1．2 远场\t134
6．1．3 紧缩场\t140
6．2 辐射测试\t144
6．2．1 远场测量方法\t144
6．2．2 近场测量方法\t147
6．3 电路测试\t149
6．3．1 驻波比测试\t150
6．3．2 隔离度测试\t151
6．3．3 无源互调测试\t151
6．4 环境测试\t152
6．4．1 低温试验\t155
6．4．2 高温试验\t156
6．4．3 高低温循环试验\t157
6．4．4 恒定湿热试验\t158
6．4．5 交变湿热试验\t159
6．4．6 振动（正弦）试验\t160
6．4．7 冲击试验\t161
6．4．8 碰撞试验\t161
6．4．9 接头端面拉伸力试验\t162
6．4．10 汽车运输试验\t163
6．4．11 跌落试验\t163
6．4．12 风载试验\t163
6．4．13 冲水试验\t164
6．4．14 紫外线老化试验\t165
6．4．15 盐雾试验\t166
6．4．16 防雷试验\t166
6．5 运营商对场地的技术要求\t166
6．5．1 辐射参数测试场地\t167
6．5．2 电路参数测试场地\t168
6．5．3 环境可靠性试验场地及机械参数测量器具\t169
6．6 一种多频复杂天线测试实例\t170
6．6．1 “4+4+8+8”独立电调智能天线简介\t170
6．6．2 “4+4+8+8”独立电调智能天线技术指标\t170
6．6．3 测试流程及测试要点\t175
6．7 电调天线接口测试实例\t178
6．7．1 电调天线接口测试步骤\t179
6．7．2 电调天线接口测试结果\t182
第7章 基站天线的发展趋势\t185
7．1 大规模多天线阵列\t187
7．1．1 MIMO技术的基本原理\t187
7．1．2 大规模MIMO技术的优势\t191
7．1．3 大规模MIMO技术的创新\t193
7．2 小型化多频宽带天线\t194
7．3 天线的有源化和信息化\t195
7．4 毫米波频段天线\t196
7．4．1 频谱分配\t196
7．4．2 毫米波的特点\t198
7．4．3 毫米波高增益滤波天线\t199
7．5 新型材料天线技术\t229
7．6 B5G/6G频谱应用与天线候选技术\t230
7．6．1 发展趋势\t230
7．6．2 太赫兹通信\t231
7．6．3 可见光通信\t231
7．6．4 轨道角动量技术\t232
7．6．5 带内全双工技术\t233
7．6．6 非互易性天线\t233
7．6．7 超材料天线\t234
结束语\t235
附录A 一种典型的基站天线检测实验室配置\t237
A．1 辐射性能检测配置\t238
A．1．1 近场配置\t238
A．1．2 远场配置\t241
A．1．3 紧缩场配置\t243
A．2 电路性能测试\t244
A．3 环境可靠性检测\t245
参考文献\t247