暗室知識

 

一、簡述

 

暗室又稱電波暗室
，有的暗室又被稱為微波暗室、無反射室等。

 

anshidezuoyongjiushifangzhiwailaidiancibodeganrao，shicelianghuodongbushouwaijiediancihuanjingdeyingxiang，fangzhiceshixinhaoxiangwaifushexingchengganraoyuan
，wurandiancihuanjing
，duiqitadianzishebeizaochengganrao。

 

建造一個電波暗室需要考慮的因素很多
，各公司
、企業或檢測機構具體情況千差萬別，因此建造的電波暗室也各不相同。那麼建造電波暗室應主要考慮哪些因素呢？

 

二
、根據用途設計電波暗室

 

一般電波暗室可分為：電磁兼容測試電波暗室和天線測試電波暗室。

 

1、 電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)主(zhu)要(yao)替(ti)代(dai)開(kai)闊(kuo)場(chang)，是(shi)進(jin)行(xing)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)的(de)場(chang)所(suo)，按(an)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)一(yi)般(ban)設(she)計(ji)為(wei)半(ban)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)，暗(an)室(shi)除(chu)地(di)麵(mian)外(wai)其(qi)它(ta)五(wu)麵(mian)粘(zhan)貼(tie)吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)，地(di)麵(mian)為(wei)反(fan)射(she)金(jin)屬(shu)板(ban)。其(qi)特(te)點(dian)是(shi)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)寬(kuan)
，國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)一(yi)般(ban)規(gui)定(ding)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)為(wei)30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz
，軍用標準頻率範圍為30MHz～40GHz，主要指標有：屏蔽效能、場地均勻性
，歸一化場地衰減和傳輸損耗等。電磁兼容測試電波暗室又分為3米法、10米法和5米法標準電波暗室，各公司
、企業或檢測機構可根據自己的資金情況
、可利用土地麵積、常用測試對象尺寸，選擇適合的電波暗室
，沒有必要照抄其他單位模式。

 

2、 天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)模(mo)擬(ni)的(de)是(shi)自(zi)由(you)空(kong)間(jian)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)
，電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)六(liu)麵(mian)體(ti)全(quan)部(bu)粘(zhan)貼(tie)吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)，在(zai)主(zhu)反(fan)射(she)區(qu)粘(zhan)貼(tie)比(bi)其(qi)它(ta)區(qu)域(yu)吸(xi)波(bo)性(xing)能(neng)更(geng)優(you)質(zhi)的(de)吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)。適(shi)合(he)在(zai)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)內(nei)測(ce)試(shi)的(de)天(tian)線(xian)一(yi)般(ban)都(dou)在(zai)微(wei)波(bo)頻(pin)段(duan)，所(suo)以(yi)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)又(you)被(bei)稱(cheng)為(wei)微(wei)波(bo)暗(an)室(shi)。在(zai)理(li)想(xiang)狀(zhuang)態(tai)下(xia)暗(an)室(shi)各(ge)個(ge)方(fang)向(xiang)都(dou)應(ying)無(wu)電(dian)磁(ci)波(bo)反(fan)射(she)，這(zhe)是(shi)建(jian)造(zao)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)電(dian)波(bo)暗(an)室(shi)的(de)原(yuan)則(ze)。雖(sui)然(ran)無(wu)論(lun)設(she)計(ji)的(de)多(duo)麼(me)合(he)理(li)，建(jian)造(zao)的(de)多(duo)麼(me)完(wan)善(shan)和(he)優(you)質(zhi)，各(ge)個(ge)方(fang)向(xiang)一(yi)點(dian)都(dou)沒(mei)有(you)電(dian)磁(ci)波(bo)反(fan)射(she)顯(xian)然(ran)是(shi)做(zuo)不(bu)到(dao)的(de)。因(yin)此(ci)設(she)計(ji)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)時(shi)，首(shou)先(xian)根(gen)據(ju)被(bei)測(ce)天(tian)線(xian)的(de)有(you)效(xiao)尺(chi)寸(cun)，頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)，天(tian)線(xian)特(te)性(xing)設(she)計(ji)一(yi)個(ge)靜(jing)區(qu)，靜(jing)區(qu)內(nei)的(de)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)應(ying)符(fu)合(he)被(bei)測(ce)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)的(de)需(xu)要(yao)。 

 

三、天線測試電波暗室的特點

 

 

1、各公司、企(qi)業(ye)或(huo)檢(jian)測(ce)機(ji)構(gou)可(ke)根(gen)據(ju)自(zi)己(ji)的(de)需(xu)要(yao)設(she)計(ji)暗(an)室(shi)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)
，靜(jing)區(qu)特(te)性(xing)等(deng)。天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)不(bu)像(xiang)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)那(na)樣(yang)具(ju)有(you)特(te)定(ding)的(de)要(yao)求(qiu)，而(er)其(qi)靜(jing)區(qu)特(te)性(xing)、駐波特性
、anshiliumiantiqiangbixibocailiaodefanshelvdengdoubidiancijianrongceshianshiyaoqiuyaogao。tebieshiduiyudipangbantianxian
，youteshuyaoqiudetianxiandengdouyaojingguokexuejisuanteshusheji，kexuexuanquhezhantieshidangdexibocailiao。

 

2、天tian線xian測ce試shi暗an室shi對dui電dian磁ci屏ping蔽bi沒mei有you嚴yan格ge的de要yao求qiu。有you的de甚shen至zhi不bu需xu要yao單dan獨du設she計ji屏ping蔽bi體ti進jin行xing屏ping蔽bi，直zhi接jie在zai牆qiang壁bi上shang粘zhan貼tie吸xi波bo材cai料liao即ji可ke。利li用yong建jian築zhu牆qiang壁bi和he吸xi波bo材cai料liao對dui電dian磁ci波bo的de屏ping蔽bi和he吸xi收shou效xiao果guo即ji可ke滿man足zu要yao求qiu。這zhe當dang然ran還hai要yao看kan建jian造zao暗an室shi地di點dian的de電dian磁ci環huan境jing如ru何he
，電dian磁ci環huan境jing不bu同tong其qi要yao求qiu也ye不bu一yi樣yang。如ru果guo預yu建jian造zao暗an室shi地di點dian周zhou圍wei電dian磁ci環huan境jing較jiao差cha
，可ke能neng影ying響xiang到dao測ce試shi結jie果guo時shi，或huo者zhe在zai天tian線xian測ce試shi時shi輻fu射she功gong率lv較jiao大da，可ke能neng影ying響xiang到dao周zhou圍wei的de電dian磁ci環huan境jing時shi則ze需xu要yao考kao慮lv建jian造zao合he適shi的de屏ping蔽bi體ti進jin行xing屏ping蔽bi。 

 

四、常用暗室技術要求簡述

 

1、電磁兼容測試電波暗室

 

電磁兼容測試電波暗室技術要求在國際標準、軍用標準中具有明確的要求。特別是在國際電磁兼容暗室標準中其技術要求、測試方法都已明確規定。下麵一些技術要求供讀者參考：

1) 電磁屏蔽性能頻率範圍屏蔽效能14KHz～1MHz≥60dB，1MHz～1000MHz ≥90dB，1GHz

～18GHz(40GHz) ≥80dB。

2) 場地均勻性在1.5m×1.5m假想垂直平麵上75%的場強幅值偏差應在0dB～＋6dB之間。

3) 歸一化場地衰減和傳輸損耗歸一化場地衰減和傳輸損耗與理論值的偏差應在±4dB之內。

 

2
、天線測試暗室（微波暗室）天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)其(qi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)無(wu)統(tong)一(yi)標(biao)準(zhun)

，一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)應(ying)滿(man)足(zu)本(ben)單(dan)位(wei)的(de)需(xu)要(yao)，在(zai)設(she)計(ji)的(de)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)靜(jing)區(qu)內(nei)最(zui)大(da)反(fan)射(she)電(dian)平(ping)值(zhi)相(xiang)對(dui)於(yu)主(zhu)波(bo)束(shu)電(dian)平(ping)值(zhi)低(di)45dB，橫向和縱向場強均勻性優於1.5dB。以(yi)上(shang)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)隻(zhi)是(shi)一(yi)般(ban)天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)
，對(dui)於(yu)高(gao)性(xing)能(neng)天(tian)線(xian)，低(di)旁(pang)瓣(ban)天(tian)線(xian)或(huo)具(ju)有(you)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)的(de)天(tian)線(xian)


，還(hai)應(ying)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)計(ji)算(suan)設(she)計(ji)暗(an)室(shi)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)。天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)用(yong)於(yu)遠(yuan)場(chang)測(ce)試(shi)的(de)，應(ying)考(kao)慮(lv)暗(an)室(shi)空(kong)間(jian)符(fu)合(he)遠(yuan)場(chang)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)。

 

五、暗室其它設施的設計

 

暗室除了要考慮建築體尺寸、屏蔽性能、anshixishoudianciboxingnengwai
，qitasheshideshejihuoxuanyongyeshifeichangzhongyaode。yifuzhusheshixingnengdehaohuaidoujiangyingxiangzhenggeanshidexingneng。dianyuanxianhexinhaoxianlvboqikaolvanshijianglaiyaoshiyongdedianyuanleixinghezuidagonglvfuhe，ruceshishebei
、被測設備和輔助設備以及照明係統等要使用交流380V、220V
、110V、直流供電、變頻電源等。特別是電磁兼容測試暗室有嚴格的電磁屏蔽要求
，如果有某一缺陷都將給測試工作帶來極大的不便。

 

2、信號接口板和波導通風窗信號接口板用來安裝信號轉接端子，用以電波暗室與控製室、放大器室或其它用途的測試室之間的信號連接
，信號接口板的安裝數量
，位置以及其上的轉接端子的類型

、數量都應考慮好


，暗室內需要安裝波導通風窗、排氣扇或空調係統，注意波導通風窗的頻率範圍
、屏蔽效能等。

 

3、消防報警裝置和照明設施選擇的照明設施應不產生任何的電磁幹擾，應易於更換維修，消防報警裝置應不影響暗室整體性能。

 

4
、暗室監控係統在暗室內要安裝攝像監控係統，根據暗室大小

、實際需要設計安裝攝像頭的數量，監視器的數量及性能。以方便觀察

、監控測試係統和被測設備的工作狀態。

 

5


、測試轉台、電(dian)源(yuan)線(xian)走(zou)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)線(xian)走(zou)線(xian)，在(zai)暗(an)室(shi)內(nei)應(ying)配(pei)備(bei)必(bi)要(yao)的(de)測(ce)試(shi)轉(zhuan)台(tai)，其(qi)性(xing)能(neng)要(yao)滿(man)足(zu)測(ce)試(shi)的(de)要(yao)求(qiu)。注(zhu)意(yi)應(ying)將(jiang)電(dian)源(yuan)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)線(xian)分(fen)開(kai)並(bing)作(zuo)適(shi)當(dang)的(de)屏(ping)蔽(bi)
，避(bi)免(mian)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)。

 

6、環(huan)保(bao)要(yao)求(qiu)建(jian)造(zao)暗(an)室(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)要(yao)用(yong)到(dao)一(yi)些(xie)粘(zhan)結(jie)劑(ji)，特(te)別(bie)是(shi)吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)的(de)製(zhi)作(zuo)吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)的(de)粘(zhan)貼(tie)等(deng)。有(you)的(de)暗(an)室(shi)完(wan)工(gong)後(hou)會(hui)散(san)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)刺(ci)鼻(bi)的(de)氣(qi)味(wei)，將(jiang)對(dui)測(ce)試(shi)人(ren)員(yuan)的(de)身(shen)體(ti)健(jian)康(kang)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)，一(yi)定(ding)要(yao)對(dui)暗(an)室(shi)承(cheng)建(jian)商(shang)提(ti)出(chu)環(huan)保(bao)要(yao)求(qiu)，並(bing)作(zuo)為(wei)驗(yan)收(shou)條(tiao)款(kuan)之(zhi)一(yi)。

 

六、暗室性能測試

 

電磁兼容測試暗室其屏蔽性能

、場地均勻性
、歸一化場地衰減

、傳輸損耗等都應按國際標準


、國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)，進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)並(bing)保(bao)證(zheng)其(qi)合(he)格(ge)。天(tian)線(xian)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)沒(mei)有(you)統(tong)一(yi)的(de)測(ce)試(shi)標(biao)準(zhun)，但(dan)有(you)約(yue)定(ding)的(de)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)。值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，在(zai)測(ce)試(shi)暗(an)室(shi)時(shi)使(shi)用(yong)的(de)天(tian)線(xian)應(ying)與(yu)將(jiang)來(lai)在(zai)暗(an)室(shi)中(zhong)準(zhun)備(bei)測(ce)試(shi)的(de)天(tian)線(xian)其(qi)性(xing)能(neng)相(xiang)當(dang)。在(zai)暗(an)室(shi)測(ce)試(shi)時(shi)采(cai)用(yong)的(de)天(tian)線(xian)不(bu)同(tong)（例如天線波瓣寬度不同）qiceshijieguohuiyouhendachabie
，shiyongzhaibobantianxianceshi，qiceshijieguoyouyushiyongkuanbobantianxianceshidejieguo，zhejiuyiweizheshiyongzhaibobantianxianceshihege，shiyongkuanbobantianxianceshibuyidinghege。suoyizaianshizhaobiaoshiyingyuxianguidinganshiceshishisuoyongdeceshitianxianleixing
，baokuoshoufatianxian，yibimiananshiyanshoushiyinqibubiyaodezhengduan。

 

RFID知識

 

RFID是什麼
？

 

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。

 

什麼是RFID技術？

 

RFID射(she)頻(pin)識(shi)別(bie)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)的(de)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)技(ji)術(shu)，它(ta)通(tong)過(guo)射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)目(mu)標(biao)對(dui)象(xiang)並(bing)獲(huo)取(qu)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)，識(shi)別(bie)工(gong)作(zuo)無(wu)須(xu)人(ren)工(gong)幹(gan)預(yu)
，可(ke)工(gong)作(zuo)於(yu)各(ge)種(zhong)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標簽
，操作快捷方便。

 

RFID是一種簡單的無線係統，隻有兩個基本器件，該係統用於控製、檢測和跟蹤物體。係統由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。

 

RFID的分類

 

RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)

、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz
、超高頻860M~960MHz
、微波2.4G，5.8G。

 

RFID按照能源的供給方式分為無源RFID
，有源RFID，以及半有源RFID。無源RFID讀寫距離近，價格低
；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用於遠距離讀寫的應用場合。

 

什麼是RFID的基本組成部分
？

 

標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成
，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

 

RFID技術的基本工作原理是什麼？

 

RFID技術的基本工作原理並不複雜：標簽進入磁場後，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)；解讀器讀取信息並解碼後，送至中央信息係統進行有關數據處理。

一套完整的RFID係統, 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件係統三個部份所組成, 其工作原理是Reader 發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅動 Transponder電路將內部的數據送出
，此時 Reader 便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。

以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling) 及後向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

 

閱讀器根據使用的結構和技術不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID係統信息控製和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發模塊、控(kong)製(zhi)模(mo)塊(kuai)和(he)接(jie)口(kou)單(dan)元(yuan)組(zu)成(cheng)。閱(yue)讀(du)器(qi)和(he)應(ying)答(da)器(qi)之(zhi)間(jian)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)半(ban)雙(shuang)工(gong)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan)
，同(tong)時(shi)閱(yue)讀(du)器(qi)通(tong)過(guo)耦(ou)合(he)給(gei)無(wu)源(yuan)應(ying)答(da)器(qi)提(ti)供(gong)能(neng)量(liang)和(he)時(shi)序(xu)。 在實際應用中
，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID係統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。

 

是什麼讓零售商如此推崇RFID？

 

據Sanford C. Bernstein公司的零售業分析師估計，通過采用RFID
，沃爾瑪每年可以節省83.5億美元
，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個數字過於樂觀
，但毫無疑問
，RFID有助於解決零售業兩個最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產品)，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元
，如果一家合法企業的營業額能達到這個數字，就可以在美國1000家最大企業的排行榜中名列第694位。研究機構估計，這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

 

RFID技術的典型應用是什麼？

 

1、產品性能：因大部分產品頻率覆蓋868MHz到915MHz

，對係統中對應的讀寫設備要求可以降低
，對頻率偏差的敏感度降低。

2、產品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。

3、專業服務：針對性地利用世界先進的產品經驗，具體化的對常用產品做專門的考慮。

4、適應領域：物流和供應管理
、生產製造和裝配、航空行李處理
、郵件、快運包裹處理
、文檔追蹤、圖書館管理動物身份標識、運動計時、門禁控製、電子門票、道路自動收費.從大型遠距離UHF標簽到細小的UHF標簽。可以為客戶做定製化生產
，滿足各種要求。

 

RFID說明

 

滿足國際ISO15693、ISO18000-6B
、EPC G2等多種標準，采用不同的天線設計和封裝材料可製成多種形式的標簽，如車輛標簽
、貨盤標簽、物流標簽、金屬標簽、圖書標簽、液體標簽、人員門禁標簽、門票標簽、行李標簽等。客戶可根據需要選擇或定製相應的電子標簽。

 

Inlay

可封裝成多種形式的電子標簽。應用於標簽轉化商和OEM客戶的標簽生產，以及大批量的...

Label

剝離底紙直接粘貼於紙質包裝箱上，實現“即貼出貨”的過程。適用於物流、供應鏈管理等...

標準卡

PVC層壓的標準卡
，持在手中或掛於胸前。主要應用於人員管理、圖書管理和車輛管理等...

金屬標簽

金屬標簽
，可直接粘貼於帶金屬外殼的設備上。主要適用於機箱
、板卡等資產管理領域。...

車輛標簽

直接粘貼於汽車擋風玻璃上部內表麵或插於標簽卡座內。主要適用於汽車管理等領推進域。...

吊牌標簽

吊附在待識別物品上。主要應用於高檔服裝管理和資產管理。...

動物標簽

使用專用動物耳標鉗，將標簽裝與牲畜的耳朵上。主要用於種畜繁育
、疫情防治
、肉類檢疫...

托盤標簽

使用時直接插入塑料托盤隙孔中或用釘子穿過定位孔將標簽固定於木質托盤正中央。主要適...

門票標簽

持在手中或掛於胸前。適用於會議出入證明及門票管理等領域。...

行李標簽

剝離底紙直接粘貼於被識別物體上。主要適用於航空行李管理
、郵政包裹管理、物流跟蹤管...

圖書標簽

直接粘貼於書內。主要應用於圖書館、書店等場所。...

珠寶標簽

使用時將各類珠寶掛到標簽的環上,即可正常使用，便於珠寶行業對各類珠寶產品的管理。

 

RFID讀寫設備

 

隻有當有讀寫設備時，RFID才能發揮其作用。RFID讀寫設備有RFID讀卡器,RFID讀寫模塊等，目前市麵上性價比比較高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。這些設備可以將RFID的數據讀取或寫入，並且做到很好的加密。遠距離的有WV-CID1500,WV-VID1500距離能夠達到1.5公裏。

 

金屬及液體環境對RFID的影響

 

RFID超高頻(UHF)標簽因電磁反向散射(Backscatter)特點，對金屬(Metal)和液體(Liquid)等環境比較敏感
，可導致這種工作頻率的被動標簽(Passivetag)難以在具有金屬表麵的物體或液體環境下進行工作，但此類問題隨著技術的發展已得到完全解決，例如，韓碩(SONTEC)標簽公司即研發出能夠在金屬或液體環境下進行完好讀取應用的被動標簽產品，以方便在上述環境或應用情形下部署RFID。

 

基站天線的種類和相關知識

 

基站天線是移動通信係統的重要組成部分，直接關係到移動通信網絡的覆蓋範圍和服務質量。表征天線性能的主要參數有方向圖、增益
、輸入阻抗
、駐波比和極化方式等。天線使用環境大致分為五種類型：城區
、密集城區、郊區、農村地區
、交通幹線等基站天線。

 

基站天線的種類：

　　

1 電調天線

　　

所suo謂wei電dian調tiao天tian線xian，即ji指zhi使shi用yong電dian子zi調tiao整zheng下xia傾qing角jiao度du的de移yi動dong天tian線xian。電dian子zi下xia傾qing的de原yuan理li是shi通tong過guo改gai變bian共gong線xian陣zhen天tian線xian振zhen子zi的de相xiang位wei，改gai變bian垂chui直zhi分fen量liang和he水shui平ping分fen量liang的de幅fu值zhi大da小xiao，改gai變bian合he成cheng分fen量liang場chang強qiang強qiang度du，從cong而er使shi天tian線xian的de垂chui直zhi方fang向xiang性xing圖tu下xia傾qing。由you於yu天tian線xian各ge方fang向xiang的de場chang強qiang強qiang度du同tong時shi增zeng大da和he減jian小xiao，保bao證zheng在zai改gai變bian傾qing角jiao後hou天tian線xian方fang向xiang圖tu變bian化hua不bu大da，使shi主zhu瓣ban方fang向xiang覆fu蓋gai距ju離li縮suo短duan，同tong時shi又you使shi整zheng個ge方fang向xiang性xing圖tu在zai服fu務wu小xiao區qu扇shan區qu內nei減jian小xiao覆fu蓋gai麵mian積ji但dan又you不bu產chan生sheng幹gan擾rao。實shi踐jian證zheng明ming，電dian調tiao天tian線xian下xia傾qing角jiao度du在zai1°-5°變化時，其天線方向圖與機械天線的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時，其天線方向圖較機械天線的稍有改善
；當下傾角度在10°-15°變化時，其天線方向圖較機械天線的變化較大；當機械天線下傾15°後(hou)，其(qi)天(tian)線(xian)方(fang)向(xiang)圖(tu)較(jiao)機(ji)械(xie)天(tian)線(xian)的(de)明(ming)顯(xian)不(bu)同(tong)，這(zhe)時(shi)天(tian)線(xian)方(fang)向(xiang)圖(tu)形(xing)狀(zhuang)改(gai)變(bian)不(bu)大(da)，主(zhu)瓣(ban)方(fang)向(xiang)覆(fu)蓋(gai)距(ju)離(li)明(ming)顯(xian)縮(suo)短(duan)，整(zheng)個(ge)天(tian)線(xian)方(fang)向(xiang)圖(tu)都(dou)在(zai)本(ben)基(ji)站(zhan)扇(shan)區(qu)內(nei)，增(zeng)加(jia)下(xia)傾(qing)角(jiao)度(du)，可(ke)以(yi)使(shi)扇(shan)區(qu)覆(fu)蓋(gai)麵(mian)積(ji)縮(suo)小(xiao)
，但(dan)不(bu)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)，這(zhe)樣(yang)的(de)方(fang)向(xiang)圖(tu)是(shi)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)，因(yin)此(ci)采(cai)用(yong)電(dian)調(tiao)天(tian)線(xian)能(neng)夠(gou)降(jiang)低(di)呼(hu)損(sun)，減(jian)小(xiao)幹(gan)擾(rao)。另(ling)外(wai)
，電(dian)調(tiao)天(tian)線(xian)允(yun)許(xu)係(xi)統(tong)在(zai)不(bu)停(ting)機(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)對(dui)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)性(xing)圖(tu)下(xia)傾(qing)角(jiao)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)，實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)調(tiao)整(zheng)的(de)效(xiao)果(guo)
，調(tiao)整(zheng)傾(qing)角(jiao)的(de)步(bu)進(jin)精(jing)度(du)也(ye)較(jiao)高(gao)（為0.1°），因此可以對網絡實現精細調整
；電調天線的三階互調指標為-150dBc，較機械天線相差30dBc
，有利於消除鄰頻幹擾和雜散幹擾。

　　

2 雙極化天線

　　

雙極化天線是一種新型天線技術

，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線並同時工作在收發雙工模式下，因此其最突出的優點是節省單個定向基站的天線數量；一般GSM數字移動通信網的定向基站（三扇區）要使用9根天線，每個扇形使用3根天線（空間分集，一發兩收）

，如果使用雙極化天線，每個扇形隻需要1根天線
；同時由於在雙極化天線中
，±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調對天線間隔離度的要求（≥30dB）
，因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cm；另(ling)外(wai)，雙(shuang)極(ji)化(hua)天(tian)線(xian)具(ju)有(you)電(dian)調(tiao)天(tian)線(xian)的(de)優(you)點(dian)，在(zai)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)網(wang)中(zhong)使(shi)用(yong)雙(shuang)極(ji)化(hua)天(tian)線(xian)同(tong)電(dian)調(tiao)天(tian)線(xian)一(yi)樣(yang)

，可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)呼(hu)損(sun)，減(jian)小(xiao)幹(gan)擾(rao)
，提(ti)高(gao)全(quan)網(wang)的(de)服(fu)務(wu)質(zhi)量(liang)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)雙(shuang)極(ji)化(hua)天(tian)線(xian)，由(you)於(yu)雙(shuang)極(ji)化(hua)天(tian)線(xian)對(dui)架(jia)設(she)安(an)裝(zhuang)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)，不(bu)需(xu)要(yao)征(zheng)地(di)建(jian)塔(ta)
，隻(zhi)需(xu)要(yao)架(jia)一(yi)根(gen)直(zhi)徑(jing)20cmdetiezhu，jiangshuangjihuatianxiananxiangyingfugaifangxianggudingzaitiezhushangjike，congerjieshengjijiantouzi，tongshishijizhanbujugengjiaheli，jizhanzhanzhidexuandinggengjiarongyi。duiyutianxiandexuanze

，womenyinggenjuzijiyidongwangdefugai，huawuliang，ganraohewangluofuwuzhiliangdengshijiqingkuang，xuanzeshihebendiquyidongwangluoxuyaodeyidongtianxian：

　　

--- 在基站密集的高話務地區，應該盡量采用雙極化天線和電調天線
；

 

--- 在邊、郊jiao等deng話hua務wu量liang不bu高gao
，基ji站zhan不bu密mi集ji地di區qu和he隻zhi要yao求qiu覆fu蓋gai的de地di區qu，可ke以yi使shi用yong傳chuan統tong的de機ji械xie天tian線xian。我wo國guo目mu前qian的de移yi動dong通tong信xin網wang在zai高gao話hua務wu密mi度du區qu的de呼hu損sun較jiao高gao
，幹gan擾rao較jiao大da
，其qi中zhong一yi個ge重zhong要yao原yuan因yin是shi機ji械xie天tian線xian下xia傾qing角jiao度du過guo大da
，天tian線xian下xia傾qing角jiao度du過guo大da
，天tian線xian方fang向xiang圖tu嚴yan重zhong變bian形xing。要yao解jie決jue高gao話hua務wu區qu的de容rong量liang不bu足zu
，必bi須xu縮suo短duan站zhan距ju
，加jia大da天tian線xian下xia傾qing角jiao度du，但dan是shi使shi用yong機ji械xie天tian線xian，下xia傾qing角jiao度du大da於yu5°時，天線方向圖就開始變形，超過10°時，天線方向圖嚴重變形
，因此采用機械天線，很難解決用戶高密度區呼損高
、幹gan擾rao大da的de問wen題ti。因yin此ci建jian議yi在zai高gao話hua務wu密mi度du區qu采cai用yong電dian調tiao天tian線xian或huo雙shuang極ji化hua天tian線xian替ti換huan機ji械xie天tian線xian，替ti換huan下xia來lai的de機ji械xie天tian線xian可ke以yi安an裝zhuang在zai農nong村cun
，郊jiao區qu等deng話hua務wu密mi度du低di的de地di區qu。

 

基站天線的設置：

 　　

基站天線設置需要重點考慮下傾角、方向角、天線掛高
、天線分集距離和隔離距離等參數。 基站天線(12張)

　　

1
、下傾角設置 合理設置天線下傾角不但可以降低同頻幹擾的影響


，有效控製基站的覆蓋範圍和整網的軟切換比例（對CDMA網絡而言）
，erqiekeyijiaqiangbenjizhanfugaiquneidexinhaoqiangdu。tongchangtianxianxiaqingjiaodeshedingyouliangfangmiancezhong
，jicezhongyuganraoyizhihecezhongyujiaqiangfugai。zheliangfangmiancezhongfenbieduiyingbutongdexiaqingjiaosuanfa。yibaneryan
，duijizhanfenbumijidediquyingcezhongyukaolvganraoyizhi
，erjizhanfenbujiaoxishudediquzecezhongyukaolvjiaqiangfugai。

　　

1.1 考慮幹擾抑製時的下傾角 在基站天線半功率角範圍內，天線增益下降緩慢
，超過半功率角後，天線增益（尤其是上波瓣）衰減很快。因此從控製幹擾的角度考慮，可認為半功率角的延長線到地麵的交點（B點）為該基站的實際覆蓋邊緣。在基站周圍環境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R）+β/2 公式一 公式一含義如下圖所示。 下傾角計算示意圖1 圖中α為天線的下傾角，H為天線有效高度，β為天線的垂直半功率角。R為該小區最遠的覆蓋距離，即覆蓋長徑R，如下圖所示。 定向基站天線覆蓋長徑示意圖 在理想情況下R＝2D/3。實際上天線的輻射方向圖不可能完全適配三葉草型蜂窩結構。水平半功率角為60度左右的天線與之比較接近

，而水平半功率角為90度的天線則相差較大。因此對於使用水平半功率角為90度天線的基站
，取R=D/2。

　　

1.2 考慮加強覆蓋時的下傾角 zaijizhanfenbujiaoxishudediqu
，tianxianxiaqingjiaoshedingwuxukaolvchuizhibangonglvjiaodengyinsudeyingxiang。weibaozhengfugaiqubianyuanyouzugouqiangdexinhao


，kerenweitianxianzhubanfangxiangyanchangxiandaodimiandejiaodian（B點）為該基站的實際覆蓋邊緣。在基站周圍環境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R） 。

1.3 傾角設定的實際應用 由於基站周圍環境十分複雜，天線下傾角設定還必須考慮附近山體、水麵和高大玻璃幕牆的反射和阻擋。因此具體基站的下傾角可利用上述方法，同時結合具體環境最終取定。

 

基站天線的優化案例：

 　　

基站天線除了其類型和參數指標會影響無線覆蓋效果之外
，安裝的位置

、高度
、方向角
、下傾角對於無線網絡覆蓋性能也至關重要。在實際工程中，由天線選擇設置不當造成無線網絡覆蓋質量下降的情況很多，例如：

　　

1）天線選擇及方位角設置不當導致覆蓋問題。

　　

在某GSM網絡基站A（配置為S（1/1/1）的覆蓋範圍內，農場的覆蓋不好
，部分型號的手機能夠上網打電話（手機接收信號顯示有1、2格），部分手機處於上網的臨界狀況（手機接收信號顯示有1格或沒有或下網），打電話很容易掉話。測試過程中發現
，在去農場的路上一直是3小區的頻點。在接近農場時
，切換（重選）為相鄰基站B（相距約10km）的某一頻點

，而在農場區域，TCH（業務信道）一直是基站B的該頻點
，接收電平為-100dBm左右。當離開農場一段距離時，切換為基站A的2小區。也就是說：在農場的覆蓋區域內，沒有采用較近的基站A作為服務區，而是采用了更遠基站B。經分析
，其原因在於天線的主瓣方向沒有正對農場，而天線的半功率角為65°
，農場處於2
、3小區兩個天線旁瓣區域內；另一方麵
，半功率角65°的天線在郊區覆蓋範圍較大的情況下

，旁瓣的覆蓋不如在市區覆蓋好。將天線更換為半功率角90°的天線，並調整天線的方位角，使2小區的天線主瓣正對農場後，故障排除。

　　

2）天線下傾角選擇不當造成呼叫建立異常。

　　

某地出現手機顯示接收信號較強（2～3格），但是無法通話的情況：做主叫時
，撥號後無反應；做被叫時，可振鈴但不能通話。使用測試手機觀察故障地區接收信號情況，發現最強的信號（-85 dBm左右）來自距該地20 km以外的基站
，由於GSM係統MS（移動台）小區選擇使用的是搜索到的信號強度最高的頻點，而利用此頻點所屬基站離MS過guo遠yuan
，上shang行xing信xin號hao達da到dao基ji站zhan時shi的de信xin號hao電dian平ping低di於yu該gai基ji站zhan的de接jie收shou機ji靈ling敏min度du，因yin而er造zao成cheng了le上shang述shu現xian象xiang。根gen據ju實shi地di勘kan測ce，發fa現xian基ji站zhan所suo在zai地di的de海hai拔ba高gao度du比bi故gu障zhang區qu域yu約yue高gao200m
，且之間幾乎沒有任何阻擋，另外該基站的天線下傾角為0°，所suo以yi該gai基ji站zhan的de信xin號hao到dao故gu障zhang區qu域yu基ji本ben上shang為wei視shi距ju傳chuan播bo


，導dao致zhi了le非fei常chang嚴yan重zhong的de越yue區qu覆fu蓋gai。采cai用yong加jia大da天tian線xian下xia傾qing角jiao，對dui幹gan擾rao小xiao區qu的de覆fu蓋gai範fan圍wei進jin行xing控kong製zhi後hou，故gu障zhang排pai除chu。

　　

3）天線掛高過高，引起切換成功率低、掉話率高。

　　

某GSM網絡切換成功率不足80%，掉話率超過2%，通話質量差。通過查看分析話統任務數據，發現切換原因及不成功主要是由於上

、下行電平差造成
，且下行質量差的次數大大高於上行質量差的次數。實際路測結果表明，市區內室外信號強度能達到-80dBm以上，覆蓋沒有問題。但存在比較嚴重的越區覆蓋問題。如在A基站所在樓內，手機所在的服務小區為與A基站1小區具有相同BCCH（廣播控製信道）頻點的B小區，而B小區位於市郊距A基站6 km處。這樣，就產生兩方麵的問題：在A基站1小區覆蓋範圍內
，B小區信號形成同頻幹擾

，導致下行鏈路質量；當選擇B小區作為服務小區時，由於它的鄰區隻做了與它地理上有相鄰關係的小區，而在Ajizhanfujindexiaoqumeiyouzuochengtadelinqu

，zheyangdangtadexinhaobiandebukeyongshi，tadelinquxinhaoyebuhao
，chanshenggudaoxiaoying，jiurongyifashengqiehuanshibainaizhidiaohua。jingshidikance
，B小區天線掛高為50m，造成嚴重的越區幹擾。因此可采用降低B小區的天線掛高或者將更換為電調下傾天線以加大下傾角度，從而減小B小區的覆蓋範圍，避免對A基站1小區的幹擾。