確定天線特性的唯一方法是測量其性能，因?yàn)閮H靠理論無法預(yù)測實(shí)際結(jié)果。天線產(chǎn)生的場非常復(fù)雜，因?yàn)樗鼈兣c環(huán)境中的一切相互作用。鑒于這種復(fù)雜性，如果您使用經(jīng)驗(yàn)豐富且經(jīng)過認(rèn)證的天線實(shí)驗(yàn)室來處理測試、標(biāo)準(zhǔn)及其細(xì)微差別，天線測量和分析將更加成功。

本文是對遙控?zé)o鑰匙進(jìn)入（RKE）應(yīng)用的天線理論和設(shè)計(jì)進(jìn)行兩部分分析的第二部分。本文的第一部分“小環(huán)形天線：第 1 部分 — 仿真和應(yīng)用理論”解釋了天線分析的復(fù)雜性，介紹了幾個仿真測試，討論了測試結(jié)果，并比較了短環(huán)或開環(huán)天線設(shè)計(jì)的優(yōu)勢和局限性。本文是我們討論的第二部分，重點(diǎn)介紹實(shí)際的天線現(xiàn)場測試，其中包含 FCC 為設(shè)備認(rèn)證所需的一些技術(shù)和測試參數(shù)。使用第一部分中介紹的Maxim天線板，進(jìn)行了室外“真實(shí)世界”現(xiàn)場測試。將第1部分中介紹的理論結(jié)果與實(shí)際現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

本文不介紹如何執(zhí)行實(shí)際的 FCC 測試;這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了討論的范圍。相反，我們的目標(biāo)是幫助讀者了解在測試設(shè)備時會出現(xiàn)哪些設(shè)計(jì)和環(huán)境問題。簡而言之，本文旨在幫助促進(jìn)成功的 FCC 認(rèn)證。

1. 現(xiàn)場測試方法

1.1 測試范圍

用于測試Maxim天線的方法（圖1）不是深入的FCC認(rèn)證測試。相反，我們的方法旨在根據(jù)第一部分中的模擬結(jié)果驗(yàn)證天線性能，而無需使用消聲室。雖然我們在專業(yè)天線范圍內(nèi)進(jìn)行測試，但可以使用商用木材和常用的射頻實(shí)驗(yàn)室設(shè)備在空曠的場地中重復(fù)測試環(huán)境和設(shè)置測量。為了確保這些測量結(jié)果非常實(shí)用，我們希望DUT能夠“看到”它在實(shí)際使用中遇到的相同地面反射。我們還模擬了 FCC 對測試站點(diǎn)的要求，特別是具有地面反射、不同天線高度以及 DUT 和接收天線之間水平距離為 3m 的開放區(qū)域。

圖1.3m參考測量。

FCC 合規(guī)性測試旨在確保設(shè)備散熱器的任何發(fā)射的場強(qiáng)在給定距離處不超過指定的場強(qiáng)。輻射可能來自有意（發(fā)射器）和無意（雜散、諧波、數(shù)字噪聲）輻射器，這些輻射的限值因應(yīng)用和設(shè)備類型而異。我們的實(shí)驗(yàn)方法只測量了天線特性，而不是無意的輻射器。

如上所述，F(xiàn)CC 合規(guī)性測試側(cè)重于距離設(shè)備3m處的峰值排放。在某些情況下，排放測試是從10米開始參考的;其他排放測試測量功率與場強(qiáng)的關(guān)系。附錄 A 描述了其中的一些關(guān)系。發(fā)射參考、距離或場強(qiáng)都可以在一個參考處測量，然后計(jì)算到另一個參考。為簡單起見，我們所有的測量都是在 3m 處進(jìn)行的。

測量 DUT 時涉及兩個天線：一個來自 DUT，另一個來自傳感天線。我們測試中的傳感天線是一種寬帶、UHF 對數(shù)周期天線，占用面向輻射 （RKE） 設(shè)備的空間。因此，設(shè)備和接收（傳感）天線之間的3m距離不是絕對精確的。此外，檢測天線是具有參考增益和物理參考點(diǎn)的校準(zhǔn)參考。天線實(shí)際上有兩個明確標(biāo)記的參考點(diǎn)，一個靠近物理中心，另一個在天線的末端。測試的參考點(diǎn)因合規(guī)性測試的類型而異。圖2顯示，對于這些場強(qiáng)測量，參考值靠近天線中心。參考電壓源通常位于天線末端，用于抗噪測試。

圖2.感應(yīng)天線示意圖。

對于測試設(shè)置（圖 3a 和 3b），DUT 物理固定在旋轉(zhuǎn)平臺上以表示其實(shí)際應(yīng)用。天線范圍是在室外完成的，不使用消聲材料。鈑金覆蓋了整個旋轉(zhuǎn)平臺和外部地面區(qū)域，以提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出測試區(qū)域的近乎完美的地面。旋轉(zhuǎn)平臺直徑約3米，每隔20度包含刷子，以確保它與外部地面連續(xù)接地，面積約為400平方米。

圖 3a 和 3b。測試范圍設(shè)置條件。

傳感天線安裝在沿Z軸移動的支架上，并在測試室進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。這個支架上的一切都由非導(dǎo)電電介質(zhì)（玻璃纖維型材料）制成，包括螺釘，因此沒有任何東西干擾現(xiàn)場測量。檢測天線還可以旋轉(zhuǎn)垂直（如圖4所示）或水平極化。

圖4.傳感天線（垂直極化）安裝在可變 Z 軸桅桿上。

位于大約40米外的測試室遠(yuǎn)程控制天線并測量感應(yīng)天線接收的內(nèi)容。在我們的案例中，我們僅使用安捷倫頻譜分析儀作為接收器（圖 5）。軟件驅(qū)動一個自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動時記錄來自傳感天線的功率。由于我們的 DUT 只是一個天線，信號發(fā)生器提供了足夠的功率來確保接收器具有良好的信噪比。實(shí)際輸出并不重要，因?yàn)橐磺卸际窍鄬τ谂紭O子的;在我們的例子中，我們將發(fā)生器設(shè)置為 16dBm。實(shí)際上，DUT可能包含發(fā)射器，因此同軸電纜干擾測量不存在問題。在我們的例子中，我們使用了同軸電纜，其效果在天線圖上可以看到，看起來很像第一部分中的模擬。

圖5.測試范圍和測量系統(tǒng)。

1.2. 校準(zhǔn)

由于不存在各向同性輻射器，因此類似于各向同性天線的最接近和最簡單的形式是偶極子。偶極子易于構(gòu)建且易于理解，包括其與各向同性源的理論差異。天線書中通常描述的偶極子有兩種類型：理想偶極子和半波偶極子。理想的偶極子遠(yuǎn)場在數(shù)學(xué)上表示為完美的無孔甜甜圈，它沒有考慮沿偶極子元素的實(shí)際電流分布。由于偶極子是無孔甜甜圈，因此它在元件軸上沒有場或垂直于天線的最大場。

如果我們向偶極子和各向同性輻射器提供相等的能量，則更多的能量將垂直于偶極子，因?yàn)閮啥瞬淮嬖谀芰俊Ｓ捎趫鍪菑耐昝狼蝮w修改而來的，因此偶極子將具有方向性，并且據(jù)說在各向同性源上具有增益。理想偶極子的理論增益在各向同性上為 1.76dB1。理想的偶極子是另一種數(shù)學(xué)模型，與半波偶極子不同。半波偶極子是實(shí)際物理偶極子天線的更真實(shí)的表示形式（見圖6），因?yàn)樗歉鶕?jù)元件的電流而不是理想的數(shù)學(xué)偶極子模型建模的。理論上，半波偶極子的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)在各向同性輻射器上具有2.15dB2的增益。我們將使用此測量值作為參考。

圖6.比較半波與各向同性遠(yuǎn)場模式。

半波偶極子參考具有伸縮元件，其兩端調(diào)整為1/4λ。將偶極子安裝在與檢測天線相同的極化中時，測量偶極子參考天線，為測量DUT提供參考基礎(chǔ)。參見圖 7。

圖7.UHF 高波段和低頻段參考偶極子。

用DUT代替參考偶極子，使被測場相對于半波偶極子具有增益或損耗。為了確定測量場相對于各向同性源的測量場，從作為偶極子參考的測量值中刪除了2.15dB：

功率 （dBd） 半波偶極子 - 2.15dB = 功率各向同性源 （dBi）

1.3. 峰場校準(zhǔn)

天線旁瓣和地面反彈是進(jìn)行天線校準(zhǔn)和測試時必須考慮的兩個主要因素。通過將檢測天線延伸到空間并記下峰值，從參考偶極子的峰值測量開始校準(zhǔn)（圖 8）。通過這樣校準(zhǔn)，消除了系統(tǒng)中的所有損耗和檢測天線的任何增益，因?yàn)閳鰷y量都相對于半波偶極子的峰值場。

圖8.校準(zhǔn)參考偶極子的干涉。

校準(zhǔn)必須在垂直和水平極化下進(jìn)行，因?yàn)閷?dǎo)電接地會以不同的方式反射場。

下一個問題是傳感天線的輻射方向圖。雖然主瓣是寬鉛筆波束，但可以有與任何定向天線相關(guān)的重要旁瓣。

圖9.Horz LP在地面上的諧波性能。

圖9顯示了當(dāng)相對于陣列的短波長驅(qū)動時，對地上等效對數(shù)周期的檢測天線仿真。隨著波長的延長，旁瓣變得不那么尖銳和變?nèi)酢D9中的仿真僅說明了檢測和基準(zhǔn)之間的旁瓣;它不是對實(shí)際使用的日志周期的模擬。F是基波，2F和3F分別是LP設(shè)計(jì)上方的二次和三次諧波，大約高于地面一個波長。Z軸上的場再次是地球接地的影響。

圖 10.查找峰值場強(qiáng)。

圖10比較了從偶極子測量峰值場時LP檢測天線的垂直位置相對于仿真和實(shí)際測量;它說明了旁瓣和地面效應(yīng)的影響。當(dāng)最大天線增益的直接路徑組合相互優(yōu)化時，將出現(xiàn)兩個天線之間的峰值。請注意，在照片中，偶極子是垂直極化的，感覺是水平的。實(shí)際上，兩個天線將處于相同的極化狀態(tài)。出于校準(zhǔn)目的，除了找到峰值外，高度并不重要。但是，重要的是要注意，感測力可能遠(yuǎn)高于參考或DUT值。確定峰后，將參比偶極子在平臺上旋轉(zhuǎn)360度以獲得參考值（表1）。傳感天線保持固定在圖10所示的高處。

圖10說明了場瓣如何影響Tx和Rx。實(shí)際上，場瓣的影響要復(fù)雜得多，因?yàn)椴ú粫诳臻g中折射，如圖10所示，峰瓣接觸。當(dāng) DTX 和 DRX 的增益組合得到優(yōu)化時，最大的能量傳輸發(fā)生在 Tx 和 Rx 天線之間的直線路徑上，從而在高度 h 處產(chǎn)生 3m 徑向距離的峰值信號。此時，檢測天線的峰值信號為天線實(shí)現(xiàn)，并且旋轉(zhuǎn)參考或DUT以產(chǎn)生相對于圖11中“繪圖平面”的天線圖。

圖 11.兩個天線之間產(chǎn)生的峰值場。

由于參考天線和偶極子的場方向圖相對于頻率的行為不同，因此也必須對諧波重復(fù)該過程。偶極子將具有雜散瓣和諧波處的額外增益。因此，必須重新調(diào)整偶極子，以便在所有測量頻率下保持1/2 λ。使用的參考偶極子由伸縮元件制成，因此可以手動調(diào)整到測量的波長。如果波長超出其伸縮范圍，則使用下一個尺寸的偶極子。請參見上面的圖 7。

以下是用于天線測量的實(shí)際校準(zhǔn)因子的圖表。表1中的所有條目均為測試室的50Ω測量值。

表 1.校準(zhǔn)因子的參考值

偶極子Rx電平是在頻譜分析儀上從Tx參考偶極子測量的RF電壓，單位為50Ω。從實(shí)際測量值中減去2.2dB，得到接收電平，就好像它是各向同性的Tx源一樣。

各向同性因子 = Rx 電平偶極子 - 2.2dB 產(chǎn)生相對于各向同性天線的 Rx 電平。

為了得出場強(qiáng)值，還必須考慮天線系數(shù)、AF 和同軸電纜損耗，所有這些都將在后面解釋。

1.4. 極化注意事項(xiàng)

水平 （H）、垂直 （V） 和圓形 （C） 偏振波都是橢圓偏振波的特殊情況，V 或 H 分量等于零，或者 V 和 H 分量彼此相等。然而，V、H 或 C 通常不被稱為“橢圓形”;而是 V、H 或 C 以外的任何情況都被歸類為橢圓形。

關(guān)于極化，在使用時不太完美的天線中有兩個主要考慮因素。第一個考慮因素是，空間中任何占據(jù)三個維度且不完全對稱的東西都會在其不對稱處產(chǎn)生電壓差。

圖 12.激發(fā)略橢圓偏振場。

第二個考慮因素是，在沿一個軸查看對象時，也可以沿另一個軸從另一個視圖看到該對象。一個例子是從圖12的角度向下投影到線性極化參考偶極子的檢測天線。偶極子元素具有水平和垂直分量。傳感天線在 H 或 V 位置接收的能量不僅取決于天線的不對稱性，還取決于傳感天線相對于參考或 DUT 的“視角”。參見圖 13。

圖 13.將偏振感測為視角的函數(shù)。

幸運(yùn)的是，我們只關(guān)注以偶極子標(biāo)準(zhǔn)為參考的峰場;DUT和偶極子常見的任何系統(tǒng)損耗或錯誤都將被取消。這使得測量變得更加簡單，因?yàn)橐磺卸家源怪被蛩桨氩ㄅ紭O子為參考。關(guān)鍵的一點(diǎn)是，盡管進(jìn)行了H和V天線測量，但可能存在意想不到的交叉或相反極化場。

1.5. 估計(jì) 3m 處的場強(qiáng)

雖然估計(jì)場強(qiáng)對于參考偶極子并不重要，但當(dāng)我們以每米μV為單位時，它確實(shí)有助于估計(jì)理論場。如果不完全了解DUT整個表面周圍的場強(qiáng)，就不可能估計(jì)DUT的場強(qiáng)。對于偶極子示例來說，這很好理解，因?yàn)槲覀兛梢詮募僭O(shè)各向同性源開始，然后在各向同性上增加 2.15dB 的方向性增益。

考慮到附錄A中的關(guān)系，3米的場強(qiáng)為：

表2描述了由設(shè)置為16dBm的信號發(fā)生器驅(qū)動的偶極子的上述計(jì)算場強(qiáng)。

表 2.在自由空間中，F(xiàn)和100F處2%高效半波偶極子的最大場強(qiáng)

1.6. H 和 V 極化之間的場變化

圖 14.偶極子對H和V極化的接地方向性的影響。

垂直天線產(chǎn)生的E場將小于水平天線（H偶極子）產(chǎn)生的E場，因?yàn)槟芰枯椛涑^360度。由于能量完全圍繞其垂直軸分散，因此地面反彈（V偶極子）的影響也減少了。使用水平天線時，峰場垂直于偶極子;部分峰值場指向地面并被地面反射。結(jié)果是方向性增益更高，地面反彈干擾更大。因此，可以同時進(jìn)行V和H場測量（圖14）。

1.7. 考慮近場（3m）的地面反彈

估計(jì)近（3m）場中的地面反彈有兩個重要的考慮因素。首先，上表2中的場強(qiáng)來自各向同性源，因此偶極子也參考自由空間。地面通過反射能量影響場并使其更強(qiáng)，如圖 10 所示。EZNEC軟件可以估計(jì)近場和遠(yuǎn)場的場強(qiáng)，如下下圖所示，模擬自由空間中完美偶極子和離地面1m的半波偶極子的近場強(qiáng)度為300MHz（圖15和16）。另請注意，波瓣向天空的發(fā)射角度對天線離地面的高度非常敏感。

其次，0.4V/m 等于 400，000μV/m，這大大高于 FCC 在第 15.231 部分允許的，即使對于自由空間情況也是如此（見附錄 B）。地面的反射只會讓事情變得更糟。然而，常見的發(fā)射器部件在7dBm至13dBm之間，這些部件并不違反FCC規(guī)則，因?yàn)镽KE設(shè)備上的天線效率約為5%，由于尺寸小，因此極差。效率低會導(dǎo)致 -13db 的功率損耗，從而使器件符合 FCC 標(biāo)準(zhǔn)。由于偶極效率非常好，甚至接近100%，它會產(chǎn)生高場強(qiáng)值。

為了考慮315MHz和433MHz（包括二次諧波）地面反彈對場強(qiáng)的理論影響，NEC估計(jì)近場為3m。分析考慮了表2中的實(shí)際RF電平，該電平被傳遞到離地面1m的參考偶極子。

圖 15.EZNEC模擬了3m處的Horz偶極子場強(qiáng)與高度（Z）（315MHz和630MHz）的函數(shù)關(guān)系。

圖 16.EZNEC模擬了3m處的Horz偶極子場強(qiáng)與高度（Z）（433MHz和866MHz）的函數(shù)關(guān)系。

從圖15和圖16中，我們看到自由空間中的理想偶極子與地面反彈產(chǎn)生的峰值場之間的差異為：

地面反彈的增益在整個頻率上不會相同，因?yàn)樗Q于兩個正弦波前的總和。此外，隨著天線離地面高度的增加，直射波和反射波減少1/r2，但它們在目標(biāo)處的組合減少1/r。4.近場和遠(yuǎn)場之間的NEC仿真結(jié)果通常顯示遠(yuǎn)場的增益比近場高約1dB。表3H和3V中的以下結(jié)果在近場（3m）中。

表 3H. 3m 偶極子 RMS 峰值場強(qiáng) 離地面 1m，由近場模擬的地面反彈產(chǎn)生（H— 極化）

表 3V. 3m 偶極子 RMS 峰值場強(qiáng)，中心距地面 1m，由近場模擬的地面反彈產(chǎn)生（V - 極化）

注：表3和本文檔其他地方提供的場強(qiáng)數(shù)據(jù)僅供說明之用;數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確或全面，無法確定潛在的危險電磁暴露。

1.8. 天線系統(tǒng)的偽一致性測試

如果我們要在315MHz和433MHz的天線測量中使用順應(yīng)性模板，則必須在附錄B中插入最大場強(qiáng)。通過將頻率代入公式，可以實(shí)現(xiàn)表4和表5中的以下等式。

表 4.第15.231部分 315MHz在3m處的插值場強(qiáng)

表 5.第15.231部分 433MHz在3m處的插值場強(qiáng)

使用表3中的峰場并將其視為FCC合規(guī)性的示例，我們將表3和表4中的第5列轉(zhuǎn)換為表6A和6B中的μV/m和dBμV。

表 6A.超過周期性偽順應(yīng)性的示例（H 和 V 極化）

表 6B.周期性偽順應(yīng)性示例（H 和 V 極化）

在考慮接地反彈的影響并確保符合FCC 15.231標(biāo)準(zhǔn)時，表6B顯示，對于基波，高效半波偶極子的發(fā)射必須降低約33dB至49dB，對于諧波，必須降低約54dB至69dB。相同的調(diào)整適用于垂直極化的情況;由于垂直天線的360°全向模式的增益低于雙向偶極子的增益，因此發(fā)射水平較低。

1.9. 檢測天線因數(shù)和估計(jì)參考測量誤差

頻譜分析儀測量接收功率，并可以輕松計(jì)算測量電壓，假設(shè)為50Ω，如表1所示。但是，表2中的發(fā)射功率或場有多少被接收天線捕獲并不簡單。為了將表1與表2相等，關(guān)系將是天線范圍和天線系數(shù)AF的鏈路損耗E（每 V 1V/m 或 1/m）的 LP 檢測天線。天線因數(shù)廣泛用于EMC現(xiàn)場測量，作為通過將網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用于場理論來測量物理設(shè)備的實(shí)用方法。

Gant = 感測 LP 天線的線性增益：

Aaperture = 天線的實(shí)際孔徑考慮了失配和天線效率。

對于以 dB 為單位的項(xiàng)：

由于天線捕獲E場并將其轉(zhuǎn)換為在50Ω系統(tǒng)中測量的電壓，因此使用以下通用表達(dá)式3。對于磁耦合或非50Ω環(huán)境，AF表達(dá)式不適用，并且與上述表達(dá)式有很大不同。最后，我們可以根據(jù)接收器上測量的電壓確定E場電平。

事件 = VRX + AFE + CoazLoss

入射 （dbuV/m） = 來自測量值的天線處的 E 場。

VRX （dbuV） = 測量電壓（來自 50Ω 中的 Rx 功率）表 1 中的“偶極子 RX 電平”。

AFE （dB1/m） = 天線系數(shù)，檢測天線的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)（認(rèn)證公差 = 1.5dB）。

同軸損耗 （dB） = 從傳感天線到接收器的傳輸線損耗。

為了比較我們的NEC模擬值，并考慮地面反彈與測量值的影響，我們得出計(jì)算誤差：

計(jì)算誤差 （dB） = ETX - 事件

ETX （dBuV/m） = V 或 H 參考偶極子的模擬 E 場，包括地面反彈因子，表 6 中的“NEC 估計(jì)場附近峰值，H = 1m”

表 7H.求解測得的場強(qiáng)并與 H 偏振參考偶極子的模擬地面反彈 Tx 值進(jìn)行比較

表 7V.求解測量的場強(qiáng)并與V極化參考偶極子的模擬地面反彈Tx值進(jìn)行比較

2. 測量被測設(shè)備 （DUT）

2.1 失配問題

為了最大限度地減少租用范圍內(nèi)的測試時間，并避免通過重新定位天線和增加機(jī)械變化來引入錯誤，天線（DUT）不匹配。由于反射系數(shù)很大，因此與DUT相關(guān)的失配損耗很大。雖然失配損耗不會顯著影響天線相對于偶極子的方向圖，但它會顯著影響場強(qiáng)。給定天線的測量反射系數(shù)，S11，我們可以通過不匹配天線來找到相關(guān)的失配損耗。該因子將包含在數(shù)據(jù)圖中（表8）。

表 8.失配損耗校正

2.2. 輸送到 DUT 的功率（P 天線）

當(dāng)信號發(fā)生器設(shè)置為16dBm時，功率實(shí)際上是在失配損耗和同軸損耗后輸送到DUT天線的。基波和二次諧波均在表9中提供：

輸送到天線的功率 = P信號發(fā)生器， q電纜損耗， q失配損耗.

表 9.天線功率

2.3. DUT 測試夾具和測試矩陣

測量表1中的校準(zhǔn)因子后，用DUT代替參考偶極子，并以與基準(zhǔn)完全相同的方式測量。對V和H極化中的基波和二次諧波進(jìn)行兩組測量，以得出開路和短路情況下環(huán)形天線的場方向圖。數(shù)據(jù)的組織方式如圖 17 所示，并定義了以下每個圖：

天線類型 |職位 |檢測 LP 極化 |樂隊(duì)

具體來說，SFV3 = 短路天線 |平倉 |垂直 LP |315兆赫

圖 17.數(shù)據(jù)測試矩陣和平坦的天線位置。

示例圓和偶極子參考如圖18所示。

原始數(shù)據(jù)（灰線）是通過天線范圍測量的數(shù)據(jù)。

S11校正（黑線）是添加到原始數(shù)據(jù)的失配損失。

增益圓（外部）是3dBd增益基準(zhǔn)與偶極子的關(guān)系。

偶極子參考（0dBd）圓被校準(zhǔn)為偶極子基準(zhǔn)的單位增益。任何低于0dBd（E場（dB）強(qiáng)度）的東西都低于偶極子，這可能是由于能量指向其他地方或效率低下;任何高于此值的值都是由DUT的天線方向性引起的偶極子增益。

圖 18.測試情節(jié)和圖例。

3. 峰場測量

3.1. 測量數(shù)據(jù)

4. 總結(jié)

4.1. 概述

在所有情況下，基波相對于偶極子都有相關(guān)的場強(qiáng)損失。這是由于效率差異和小孔徑而意料之中的。基波的場方向圖通常為360°，通常比偶極子小10dB至20dB，這對應(yīng)于小環(huán)形天線的5%或-13dB預(yù)期效率。

一個案例，SFV3，一個平躺的短路環(huán)路在V極化中給出了非常好的結(jié)果-3dBd和非常完整的369°全向模式。這是幸運(yùn)的，因?yàn)檫@通常是天線在遙控鑰匙中的定位方式。然而，該字段是三維的;雖然測量了峰場，但這可能不是靶向Rx的所需波瓣。

在大多數(shù)情況下，諧波比基波具有可觀的增益，并且固有的失配損耗較小。在一種情況下，二次諧波實(shí)際上相對于圖OUV6中的參考偶極子具有增益。這應(yīng)該不會太令人驚訝，因?yàn)殡S著諧波的環(huán)路變長，天線將開始具有方向性和更高的效率。與基波相比，諧波的場方向圖也不那么均勻，更難預(yù)測，這表明隨著波長變短，電路板上的所有東西都開始對天線產(chǎn)生影響。

在比較開環(huán)和短路環(huán)的仿真結(jié)果時，實(shí)測數(shù)據(jù)也證實(shí)了我們對開路天線的仿真;基波和諧波的場型比短路環(huán)路的場型稍微均勻一些。雖然這在實(shí)踐中可能很有吸引力，但請記住，同軸屏蔽對天線的良好效率和平坦度起著重要作用，而不是天線本身更好。天線效率也隨著波長的縮短而提高。433MHz場通常高于-10dBd，315MHz場約為-15dBd至-20dBd，但平均高于433MHz場強(qiáng)的諧波除外。

短路的情況更為復(fù)雜，正如我們在本文第一部分中通過模擬確定的那樣。在大多數(shù)情況下，場模式在前視場后面有一個空值。第 1 部分中的仿真表明，同軸電纜、環(huán)路電流和接地都相互作用以產(chǎn)生最終結(jié)果。場強(qiáng)平均比開環(huán)情況低10dB。雖然較低，但在實(shí)踐中可能更現(xiàn)實(shí)，因?yàn)榇蟛糠帜芰繉⒃诃h(huán)路內(nèi)，而不是同軸電纜的測量誤差。峰值場強(qiáng)也與許多理論效率估計(jì)值（約5%）相匹配。

觀察峰值場時，檢測天線向下看環(huán)路。環(huán)路也由水平位置的同軸電纜饋送，然后垂直下降到信號發(fā)生器。這些因素的組合導(dǎo)致交叉極化場。實(shí)際上，發(fā)射器將包含在天線內(nèi)，因此不存在同軸系數(shù)。

4.2. 結(jié)論

地面和測試夾具在天線測量中起著主要作用。考慮到所有因素，仍然很難使預(yù)測結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果相匹配。構(gòu)建天線測試范圍并不復(fù)雜，如果只需要設(shè)計(jì)或預(yù)一致性測試，就可以完成。一些天線現(xiàn)場測試使用懶惰的Suzan，繩索，滑輪和常見的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。但有一個警告。在不使用模擬器探索理論和預(yù)測結(jié)果的情況下解釋這些現(xiàn)場測試結(jié)果可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)。最后，許多微妙的因素會影響測量，可靠的合規(guī)性測試必須留給合格且經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)室。

天線模擬器是了解正在發(fā)生的事情的一般情況的寶貴工具。然而，在校準(zhǔn)期間獲取峰值讀數(shù)只是在Z軸上獲取切片。天線仿真不夠準(zhǔn)確，無法為小環(huán)路提供所有必要的信息。為了準(zhǔn)確測量天線，您需要步入Z軸，切片X-Y場方向圖，并考慮接地的影響。與峰值測試相比，這些任務(wù)手動完成將非常費(fèi)力，但模擬起來非常簡單。由于FCC只關(guān)注峰場，因此只需搜索最大場強(qiáng)以確保合規(guī)性，并將場優(yōu)化為預(yù)期目標(biāo)。仿真和測量協(xié)同工作以優(yōu)化設(shè)計(jì)，并幫助工程師了解天線參數(shù)或找到適用于FCC法規(guī)的峰值場。

審核編輯：郭婷