Тесты антенн — план испытаний IEEE Std 149 / CTIA OTA

Что такое Испытания антенн?

Испытания антенн — это группа экспериментов, в которых измеряются входное сопротивление, обратные потери, коэффициент усиления, эффективность, диаграмма направленности и поляризационные свойства антенны или встроенного в нее устройства.

Испытания антенн: цель

Цель состоит в том, чтобы проверить, что антенна обеспечивает ожидаемое усиление и эффективность в целевом диапазоне и что диаграмма направленности соответствует требованиям приложения.

К каким изделиям применяется Испытания антенн?

Встроенные антенны внутри устройства
Внешние и встроенные антенны
Антенны базовой станции и точки доступа
Антенны модуля Интернета вещей

В каких отраслях применяется Испытания антенн?

ТелекоммуникацииЭлектроникаПрограммное обеспечениеКибербезопасность

Стандарты, связанные с Испытания антенн

IEEE Std 149
План испытаний CTIA OTA
IEC 61169 (крепежные изделия)
3GPP TR 37.977 (MIMO OTA)

Испытания антенн: условия

Измеренные количества: Обратные потери/КСВН, усиление, общая эффективность излучения, диаграмма направленности, поляризация
Среда измерения: Светоотражающая комната; дальнее поле или преобразование из ближнего поля в дальнее поле
Диапазон частот: Диапазоны, охватываемые приложением
Позиционирование: Определенные угловые шаги при глобальном сканировании

Оборудование для Испытания антенн

Измерительная камера антенны с антибликовым покрытием
Векторный анализатор цепей
Глобальный позиционер и комплект эталонных антенн
Система сканирования ближнего поля

Требования к образцам для Испытания антенн

Антенна или устройство должны быть в окончательной конфигурации.
Потери в питающем кабеле и разъемах должны быть документированы.
Необходимо определить корпус устройства и сценарии воздействия на пользователя.
Калибровка эталонной антенны должна быть прослеживаемой.

Испытания антенн: продолжительность

Обычно 1–2 недели в зависимости от ленты и разрешения сканирования.

Испытания антенн: порядок проведения

1Антенна установлена на измерительном устройстве.
2Измеряются обратные потери и импеданс.
3Сканируется глобальная диаграмма направленности.
4Рассчитываются коэффициент усиления и общая лучистая эффективность.
5Определена поляризационная характеристика.
6Результаты сравниваются с проектными требованиями.

Испытания антенн: критерии приёмки

Критерии приемки указаны в технических характеристиках продукта как коэффициент усиления, эффективность и целевые значения КСВ.

Оценка результатов

Характеристики антенны сильно зависят от корпуса, в котором она размещена; Измерения отдельных антенн не отражают производительность устройства. За основу следует принять измерение общей эффективности излучения устройства.

Испытания антенн: протокол

Применяемый метод измерения
Описание антенны и устройства
Измерительная среда и калибровка
Прибыль, доходность и закономерности результатов
Неопределенность измерения

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Характеристики дизайна продукта
Требования оператора OTA

Испытания РЧ и беспроводных устройств — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Испытания антенн; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Испытания на радиочастоты и беспроводные испытания показывают, что устройство, содержащее радиомодуль, правильно использует спектр и работает в пределах, разрешённых соответствующим законодательством. Этот раздел представляет собой отдельный блок, отличающийся от раздела «ЭМС»: в то время как в разделе «ЭМС» рассматриваются нежелательные помехи, здесь оценивается НАМЕРЕННОЕ излучение.

Радиочастотный спектр является общественным и ограниченным ресурсом; это определяет правовой характер данной области. Выход устройства за пределы разрешённого диапазона или излучение избыточной мощности — это не просто технический дефект, а нарушение, мешающее работе других пользователей. Поэтому соответствие радиооборудования требованиям контролируется более строго, чем в других областях, а рынки сохраняют свои национальные режимы регулирования.

Измерения проводятся отдельно на стороне передатчика и приёмника. На стороне передатчика измеряются выходная мощность, занимаемая полоса частот, ошибка частоты, нежелательные излучения, мощность соседнего канала и огибающая мощности. На стороне приёмника оцениваются чувствительность, избирательность, блокирование и подавление побочных откликов. Стороной приёмника часто пренебрегают, но в некоторых диапазонах это нормативное требование.

Особенности протокола доступа образуют третью ось: прослушивание перед передачей (LBT), рабочий цикл, динамический выбор частоты (DFS) и контроль мощности передачи (TPC). Эти механизмы обеспечивают совместное использование спектра, и должно быть показано, что они работают корректно.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА — четвёртая ось и одна из наиболее критичных с коммерческой точки зрения. Для устройств, используемых близко к телу, измеряется SAR (удельный коэффициент поглощения); для устройств, используемых на расстоянии, проводится оценка напряжённости поля. Пределы и методы измерения различаются в зависимости от рынка; одно и то же устройство оценивается отдельно для Европы и США.

Рыночные режимы имеют решающее значение в этой области и не заменяют друг друга: Директива о радиооборудовании и гармонизированные стандарты ETSI в Европе, разрешение FCC в США (через TCB для преднамеренных излучателей), ISED в Канаде, MIC в Японии, KC в Южной Корее и SRRC в Китае — у каждого свой набор требований. Одному и тому же устройству требуется отдельное досье для каждого рынка, а некоторые рынки требуют местного представителя или местных испытаний.

Интеграция модуля — тема, вызывающая больше всего вопросов в этой области. Использование сертифицированного радиомодуля не делает устройство автоматически соответствующим. Сертификат модуля действителен для определённой антенны, определённого питания и определённых условий использования; если антенна меняется, компоновка меняется или модуль работает на другом уровне мощности, требуется повторная оценка.

Наличие нескольких радиомодулей в одном устройстве (Wi-Fi + Bluetooth + сотовая связь + NFC) требует оценки одновременной передачи: измерения SAR и нежелательных излучений проводятся для наихудшего случая совместной работы радиомодулей.

Группы методов в этой области

Измерения передатчика
Выходная мощность, занимаемая полоса частот, ошибка частоты, нежелательные излучения, мощность соседнего канала, спектральная плотность мощности.
Измерения приёмника
Чувствительность, избирательность, блокирование, подавление побочных откликов.
Механизмы совместного использования спектра
Проверка прослушивания перед передачей, рабочего цикла, динамического выбора частоты и контроля мощности передачи.
Воздействие на человека
Измерение SAR (портативные и носимые устройства), оценка напряжённости поля, сценарии с несколькими радиомодулями.
Соответствие протокола
Испытания на соответствие сотовой сети, сертификационные испытания Bluetooth и Wi-Fi, характеристики ГНСС.
Измерения антенны
Измерения усиления, диаграммы направленности, эффективности и суммарной излучаемой мощности (TRP).

Часто путаемое в этой области

Использование сертифицированного модуля не делает устройство автоматически соответствующим; при изменении антенны, компоновки или уровня мощности требуется повторная оценка.
Досье FCC не заменяет досье CE; каждый рынок применяет собственный режим.
Измерения на стороне приёмника являются нормативным требованием в некоторых диапазонах; измерение только передатчика даёт неполное досье.
Пределы SAR и методы измерения различаются в зависимости от рынка; результат на одном рынке нельзя перенести на другой.
Для устройств с несколькими радиомодулями необходимо оценить сценарий одновременной передачи; измерения по отдельности недостаточно.
Некоторые рынки требуют местных испытаний или местного представителя; одного лишь технического соответствия недостаточно для доступа на рынок.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Доступ на рынок в рамках законодательства о радиооборудовании
Верификация конструкции антенны и ВЧ-тракта
Соответствие SAR и радиочастотному воздействию
Верификация интеграции модуля и объём повторной оценки
Определение наихудшего случая в сценариях с несколькими радиомодулями

Связанные тесты

Испытания антенн: частые вопросы

В соответствии с каким стандартом изготовлен Испытания антенн?

Испытания антенн выполняется в области IEEE Std 149, План испытаний CTIA OTA, IEC 61169 (крепежные изделия) и 3GPP TR 37.977 (MIMO OTA). Предельные значения и критерии приемки, которые следует применять, определены в стандарте на продукцию; Версия, действующая для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе предложения.

К каким продуктам применяется Испытания антенн?

В основном применяется к Встроенные антенны внутри устройства, Внешние и встроенные антенны, Антенны базовой станции и точки доступа и Антенны модуля Интернета вещей. Входит ли ваш продукт в объем поставки, определяется путем изучения его технических характеристик и предполагаемого использования.

При каких условиях выполняется Испытания антенн?

Определяющими параметрами являются: Измеренные количества — Обратные потери/КСВН, усиление, общая эффективность излучения, диаграмма направленности, поляризация, Среда измерения — Светоотражающая комната; дальнее поле или преобразование из ближнего поля в дальнее поле и Диапазон частот — Диапазоны, охватываемые приложением. Полные условия приведены в разделе «Условия тестирования» на странице и различаются в зависимости от стандарта продукта.

Какой образец необходим для Испытания антенн?

Антенна или устройство должны быть в окончательной конфигурации., Потери в питающем кабеле и разъемах должны быть документированы. и Необходимо определить корпус устройства и сценарии воздействия на пользователя.. Количество образцов определяется в соответствии со стандартом на продукцию и объемом, о котором необходимо сообщить.

Сколько времени занимает Испытания антенн?

Обычно 1–2 недели в зависимости от ленты и разрешения сканирования. Эта продолжительность принадлежит самому эксперименту; Также оцениваются подготовка проб, организация очереди и отчетность. В предложении указан реалистичный график реализации вашего продукта.

Какой результат Испытания антенн называется «подходящим»?