XX中国移动GSM招标定向双极化天线技术规范书V20.docx

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1、XX中国移动GSM招标定向双极化天线技术规范书V20定向双极化天线集中采购技术规范书中国移动通信有限公司2011年7月功率容量Power capacity,是指按规定的条件在规定的时间周 期内可连续地加到天线上而又不致降低其性能的最 大连续射频功率。电压驻波 比VSWR,是指把天线作为无损耗传输线的负载时，在 沿传输线产生的电压驻波上，其最大值与最小值之比 值。频带宽度Frequency bandwidth,在此频率范围内,天线的电 性能符合产品标准所规定的要求。互调无源互调简称，Passive intermodulation,天线互调 产物指当两个或者多个频率信号通过天线时，由于天 线的非线

2、性引入的与原信号频率有与差关系的射频 信号。上旁瓣抑 制上旁瓣抑制是指天线的最大增益与上旁瓣最大增益 的差值。下零点填 充下零点填充是指天线的最大增益与下零点最大增益 的差值波束60 边缘功率 下降天线主瓣的最大辐射方向（规定为0。）左右各60 的电平下降的平均值电下倾角Electrical downtilt angle利用电性能使天线垂直波束 向下偏移，最大辐射方向与天线法线之间的夹角。天线的性能要求5.2.1 电性能要求定向双极化天线电性能要求见下表。表5.2天线电性能要求天线类别定向双极化(900M)定向双极化(1800M)型号GSM900M 6515dBi 定 向双极化天线 内置倾角可

3、选GSM900M 6514.5dBi定向 双极化天线内置 倾角可选(波瓣赋 型)GSM900M 65016.5dBi 定 向双极化天线内 置倾角可选GSM900M65。17dBi定向双极 化天线内置倾角可 选(波瓣赋型)GSM900M 90。16dBi 定向 双极化天线内 置倾角可选DCS1800M 6515dBi 定向 双极化天线内置 倾角可选DCS1800M 6517.5dBi 定向双极化 天线内置倾 角可选频段(MHz)8859608859608859608859608859601710-18501710-1850增益(dBi)1514.516.517161517.5半功率波束宽度 ()

4、水平面656656656656908656656垂直面1414977147电下倾角精度(。)1.01.01.01.01.01.01.0隔离度(dB)30303030303030交又极化比(dB)轴向N15, 士60。以内 N10轴向215, 60。以 内N10轴向215, 60 以内210轴向N15, 60。以内10轴向N15, 60 以内210轴向N15, 60 以内210轴向N15, 士60。以内 210前后比(dB)25252525232525上旁瓣抑制(dB)第一旁 瓣/216/18/第二旁 瓣/15/零点填充(dB)第一零 占 ，、/W25/22/第二零 点/25/交调(dBm)-1

5、07-107-107-107107-107-107电压驻波比1.51.51.51.51.51.5170mm3mm2.5mm2.5mm2mm反射板需使用强度、抗腐蚀等综合指标不低于3系列或者5系列的铝合金板作为反射板，也 可使用6系列拉伸的铝型材作为反射板。若为常规设计（即非双层铝板与非带加强筋设 计的结构件）反射板厚度需满足22mm。此外，关于双频双极化天线，底板厚度需满足 22.5mm。5.3.2 辐射单元压铸振子关于压铸型振子，整个振子需做电镀表面处理，材料与电镀工艺要求需满足下表：表5.4压铸振子材料与电镀工艺要求镀层的附着力需满足GB/T5270金属基体金属覆盖层附着强度试验要求。指标

6、名称技术要求及工艺说明压铸材料锌合金或者压铸铝合金电镀要求先镀铜后镀锡镀层厚度Cu： 8um；Sn： 8umo振子表面及镀层质量不同意有裂纹、欠铸、气泡等压铸缺陷， 油污、毛刺须清理干净。镀层均匀不起泡尺寸精度GB/T1804-m*说明：上述要求为根据现网工程实践对要紧压铸阵子工艺材质形式的通常性约定, 不包含特殊解决方案天线或者使用其他工艺形式的要求；不排除其他符合质量要求的 材质工艺形式，但需要提供成熟应用证明。1.1.1.2 银金冲压振子镀金冲压振子单元需使用1系列或者3系列的铝合金板为材质。为保证强度，厚度应 不低于1.5mm。若有电镀工艺，镀层厚度要满足表5.4中相应电镀要求。1.1

7、.1.3 贴片振子贴片振子单元需使用1系列或者3系列的铝合金板为材质。为保证强度，厚度应不低 于1.5mm。若有电镀工艺，镀层厚度要满足表54中相应电镀要求。1.1.1.4 PCB 振子PCB振子表面处理使用绿油处理或者使用等级不低于绿油处理效果的其他防腐措 施。因GSM900MHz应用PCB振子时，表面积较大、固定难度高，在实际网络应用中风 险较高，不建议使用。说明：除了与5.3.3.2,假如使用贴片振子、PCB振子或者其他振子形式， 需提供5年以上规模应用的质量证明。5.3.4 馈电网络同轴馈电网络在多种馈电网络形式中建议优先使用同轴电缆的馈电方式，对同轴电缆要求如下： 电缆性能不低于14

8、1型号，使用带外皮的电缆；同轴电缆自身需满足如下技术与工艺要求:表5.5同轴电缆指标要求空气微带线与带状线馈电网络指标名称技术要求及工艺说明速率偏差0.2900MHz 损耗(dB/m)0.41800MHz 损耗(dB/m)0.66最小弯曲半径（mm）20 次1GHz功率容限平均功率：500W1.8GHz功率容限平均功率：200W使用之1.5mm的铝合金板（材质选择同反射板）以保证强度。每隔不超过80mm间 距需使用塑料支撑固定片固定以保证馈电网络与反射板之间的间距。关于微带线形式仅限在低频（GSM900）天线中使用。5.3.5 同轴连接器关于GSM天线，同轴连接器皆为7/16型（即DIN型）。

9、需满足下列技术要求（下列未 注明技术要求应符合国标GB11313-1995-射频同轴连接器，及YD/T 640-93-通信设 备用同轴连接器技术要求与检测方法）外观产品表面应光洁，不得有锈蚀，裂纹或者其它机械损伤，插针头部应钝滑，插孔确 保圆形，外观与安装结构尺寸应符合有关图纸规定要求。5.3.5.1 尺寸接头长度不小于30mm。（从天线端盖的外边界测量为准）互换性同一型号插针连接器与插孔连接器应能互换连接。5.3.5.2 接触电阻内导体接触电阻不大于5mQ；外导体接触电阻不大于1.5mQ。5.35.5绝缘电阻连接器内外导体之间绝缘电阻应不小于下表的规定，测量回路的直流电压为50050V表5.

10、6绝缘电阻（MQ）常态1x104局低温后1x104湿热后5x103535.6电压驻波比连接器的电压驻波比应符合下表的要求。表5.7电压驻波比（VSWR）与插损三阶交调型号特性阻抗频率GHzVSWR插入损耗（dB）7/16DIN50Q1.01.06 （弯头1.10）0.13.01.18 （弯头1.25）0,1用一对相同的接头中间通过射频同轴电缆（长度1000mm2000mm）连接，一端 接标准负载（阻抗50。、驻波比41.03）进行测试，连接器的三阶交调应符合下表的要 求（测试仪的两个载波功率为43dBm）表5.8三阶交调（dBm）频段范围800M900M1800M2000M三阶交调（dBm）-

11、115-115-115 max（2（02+*） ,i（u）%（1）式中：L源天线与被测天线距离（m）；D被测天线最大尺寸（m）；d-源天线最大辐射尺寸（m）；A测试频率波长（m）；max（a,b）取a与b之间的最大值。被测天线安装于场强基本均匀的区域内，场强预先用一个半波偶极天线或者其他类 型基准天线在被测天线的有效天线体积内进行检测，电场变化峰峰值不大于1.5dB,且 增益基准天线在两个正交极化面上测得的场强差值应小于0.5dB,则试验场合格。测量用信号发生器、接收机等测量设备与仪表应具有良好的稳固性、可靠性、动态 范围与测量精度，以保证测量数据的正确性。测量用仪表应有计量合格证，并在校验周

12、 期内。发射天线不加信号，旋转被测天线，用频谱仪来测量工作频带内的噪声底，假如 噪声底变化不超过1.5dB,则认为试验场所噪声符合要求。3、测量步骤开始测量时，务必将被测天线与增益基准天线交替做水平与俯仰调整，以确保每一 天线在水平与俯仰上的最佳指向，使其接收的功率电平为最大。测量步骤如下：1）增益基准天线与源天线对准，通过转接，使增益基准天线与接收机相连接，如 今接收机接收功率电平为Pi （dBm）；2）被测天线与源天线对准，通过转接，使被测天线与接收机相连，如今，接收机 接收功率电平为P2 （dBm）；3）重复步骤1）与2）,直至 与P2测量的重复性达到能够同意的程度；4）被测天线某频率点

13、的增益G按下式计算：G = Go + （P2-P1） +N式中：Go基准天线的增益（dBi）；N一接收机输入端分别到被测天线与增益基准天线输出端通路衰耗的修正值（dB）；5）在一个频带内，至少测量高、中、低3个频率点。10.3 方向图圆度（全向天线）、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比的测量1、测量示意图见下图。天线方向图圆度、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比测量示意图2、测量条件同10.2节“测量条件”。3、测量步骤1）被测天线垂直安装，并与源天线同极化对准；2）被测天线在测试转台上作方位旋转，并把接收到的电平作为角度的函数记录下 来，得天线水平面同极化方向图F （0）,记录天线水平面半功

14、率波束宽度 轴向最大接收电平P3，背向180Q30Q范围内最大接收电平P4,全向最小接收 电平P5；3）保持被测天线于同极化最大接收电平位置，将源天线极化旋转90%并微调极 化使被测天线在该位置接收电平最小；4）重复步骤2）测试过程，得天线水平方向交叉极化方向图f （8）,记录轴向接收 电平P6,背向180。30。范围内最大接收电平P7；5）测量结果：全向天线：方向图圆度= （P3-P5） /2定向单极化天线：水平面半功率波束宽度为&前后比=P3 - P4定向45。双极化天线：水平面半功率波束宽度为01同极化前后比为P3-P4交叉极化前后比为P3-P7（天线前后比为同极化与交叉极化前后比中较差

15、者轴向交叉极化比=P3 - P630。（60。）范围内交叉极化比Min （F （6） -f （0）6）被测天线水平安装，并与源天线同极化对准，重复测量步骤2）测试过程，能够 得天线垂直面半功率角02o7）为表达天线在给定频带内的辐射特性，在工作频带内至少测高、中、低3个频 点的水平与垂直波束宽度及前后比。10.4 天线电下倾角测量1、测量条件同10.2节“测量条件”。测量系统能保证收发天线等高，天线垂直安装误差小于0.2。时，天线可垂直架设, 如今转台俯仰角为0工反复调整转台俯仰使天线接收到的功率电平为最大，记录这时 转台的仰角为仇 则天线电下倾角（p = 9。测量系统不能保证收发天线等高，天

16、线垂直安装误差大于0.2。时，建议天线使用 水平架设，全向天线用一根，定向天线用一根天线正反架设（绕测试系统水平轴旋转 180D,测量示意图见“天线电下倾角测量示意图”。2、测量步骤1）天线作360。方位旋转，找出两个主瓣出现的位置，计算两主瓣之间的夹角分 别为例与04 （相对天线来说分别是上、下夹角）。2）测量结果天线电下倾角（p = （180 -04）/2 = （03-180）/2o3、性能判据在工作频段带内下倾角的最大值应满足该项指标的要求。否则，判定不合格。源天线。被测天线/测试转台天线电下倾角测量示意图10.5 驻波比测量1、测量框图见下图测量系统无回波暗室测量系统无回波暗室天线驻波

17、比测量框图2、测量步骤1）将被测天线安装在符合测量条件的自由空间或者模拟自由空间；2）按测量系统要求进行系统校准；3）将测量系统与被测天线相连接，在工作频率范围内进行驻波比的测量，测试得 的驻波读数就是被测天线端口的电压驻波比。天线驻波比应为工作频带内各频点驻波比 的最差值。10.6 隔离度测量1、测量框图见下图。无回波室/天线隔离度测量框图2、测量条件同10.5节“测量条件”。3、测量步骤1）将被测天线安装在符合10.5节测量条件的自由空间或者模拟自由空间；2）按测量系统要求进行系统校准；3）将射频功率送到双极化天线的一个端口，用匹配的检波器检测另一端口的接收 功率，所测的功率电平值即为所测

18、天线在该频点的隔离度。天线隔离度应为工作频带内 各频点隔离度的最差值。10.7 交调测量交调测量应使用对应频段的“无源交调分析仪”进行测试，分析仪置于测量“反射式交 调”状态，建议使用“扫频”测试，测量框图见下图。双极化天线测量时也可在另一端口接 入一个低交调负载。天线交调测量框图（暗室内测量）5.5.1 型式检验17552出厂检验185.6标志、包装、运输与贮存185.6.1 标志18产品标志185.6.1.1 外包装标志195.6.2 包装19563运输195.6.4 贮存19六供货及验收196.1 供货能力196.2 合同设备验收20七售后服务207.1 保修207.2 技术服务20八技

19、术资料与技术培训208.1 技术资料218.2 技术培训21九 质量管理与保障体系21一零附件一、测试方法2110.1 概述2110.2 增益测量2110.3 方向图圆度（全向天线）、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比的测量2310.4 天线电下倾角测量2410.5 驻波比测量2510.6 隔离度测量2510.7 交调测量2610.8 功率容限测量2710.9 通常结构要求试验方法2810.10 环境试验方法28一一 附件二、产品检测判定标准3011.1 电气指标检测要求3011.2 环境试验及其他检测要求301、测量条件1）场地满足10.5节测量条件。2）无回波汲取体不能放在天线感应近场内，

20、确保汲取体内感应回波不产生交调。 同时还要保证汲取体之间相同极化间隙不产生泄漏。3）确保连接天线电缆的剩余交调小于被测天线的交调。这能够通过在电缆一端接 入一个低交调负载，在所需的形变范围内移动电缆而测得。4）降低连接电缆损耗。当电缆损耗超过1dB,无源交调测量误差显著增大。2、测量步骤1）将被测天线与测量系统相连接，并保证接触可靠；2）在工作频带内选择合适的两频率fl、f2,使交调产物f3 = 2fl-f2（或者2f2玉） 落在工作频带内；3）调整输出功率，使输送到被测天线上力，f2的功率各为20W；4）利用无源交调分析仪可直接读出交调电平。10.8 功率容限测量1、测量框图见下图。输入功率

21、检测设备信号源功率该大器 定向耦合器接收功率检测设备WWWWWWWWWWW天线功率容限测量框图2、测量条件场地满足10.5节测量条件。温度：1535；气压：86kPa-106kPa；相对湿 度：45%75%。3、测量步骤1）如上图连接测量系统，按测量系统要求进行系统校准，使测试端口功率电平达到要求值;2）被测天线连接到测试端口，实时检测输入功率与接收功率变化，持续时间1小 时。3）测试期间，输入功率与接收功率相对变化量小于0.5dB,测试前后天线的驻波 比变化量小于10%,天线辐射单元、馈电网络与射频接头没有有损坏、变形或者打火 痕迹，说明天线的功率容限达到施加功率值。10.9 通常结构要求试

22、验方法能够用验算、目测与机械的方法对天线结构进行检查，以验证材料、外形尺寸与结 构设计、加工是否符合要求。10.10 环境试验方法环境试验的项目、要求与方法见下表。表10.1环境试验项目、要求与方法序号试验项目条件性能测试项目备注1振动试验（随机 振动）随机波，X （前后）、Y （左右）、Z （上 下）三方向扫频：5 Hz-100 Hz -5Hz加速度：0.1 g扫频速率：0.1 octave/minute持续时间：90min全部电气指标试验后需 完成全部 电气指标 测量2振动试验（正弦 波振动）正弦波，X （前后）、Y （左右）、Z （上 下）三方向频率范围：10-55HZ；幅度：0.75m

23、m； 0.25mm振动时间：0.5h谐振点振幅：0.35mm持续时间：1min持续时间：3个轴向x10个循环全部电气指标同上，（根 据具体试 验条件两 类振动试 验二选 一）3低温存储低温：-55C持续时间：16h温度变化率：1/min驻波比 隔离度 交调对电调天 线需要测 试低温存 储后的设 备上电启 动性能4高温存储高温:+75 持续时间:16h温度变化率:1/min驻波比 隔离度 交调5高低温循环低温限定：-40高温限定：+70温度变化率：1/min持续时间：高低温平衡点均持续5h,温外观检查 驻波比 隔离度 交调条件许可 的情况 下，也能 够测试全度循环过程不断电。 循环次数：6次部电

24、气指 标6交变湿热高温：+55低温：+25 湿度：953%温度变化率：5/min持续时间：2h+2h循环次数：5次驻波比 隔离度 交调条件许可 的情况 下，也能 够测试全 部电气指 标7中性盐雾浓度：51%NaC1酸碱度：pH=6,57.2 （252） 温度：352持续时间：48小时（整机）96小时（安装件）盐雾沉降量：12ml/80cm2h腐蚀检查 活动部件 驻波比 隔离度 交调适用于整 机或者关 键零部件8淋雨试验雨强度：2000mm/h,水平风速不小于18m/s倾斜角度：45时间：45分钟/面防水性能 驻波比 隔离度10紫外线抗老化 试验使用荧光紫外线加速老化试验箱，天线 罩样本切片尺寸

25、150x75mm,紫外线波 长UVA340,辐照强度0.68W/m2,黑 板温度503,每个周期8h干燥， 0.25h喷水，3.75h冷凝（参照 GB/T14522-2008）,时间 30 天。强度保留率260%, 色差变化AE5.0ob5.0仅适用于 天线外罩 部分的测 试11冲击试验峰值加速度：300 m/s2 脉冲持续时间：18ms 试验次数：6个方向x3次外观检查 驻波比 隔禺度 交调12大功率试验 （舒）在被测天线端口输入大功率连续波信 号，测试功率GSM900 非电调：500wGSM1800非电调：200wGSM900 电调：250wGSM1800 电调：100w测试时间:30分钟驻波比 隔禺度 交调13模拟风载试验取极限风速：55m/s计算加载重量，均 匀作用于天线表面时间:48h/面正面、背面、侧面共三个面外观检查 驻波比 隔禺度 交调一一 附件二、产品检测判定标准电气指标检测要求判定不合格原则为：一