干货｜抗干扰天线的性能怎么测试？

前几个章节我们介绍了卫星导航抗干扰天线的选型、抗干扰天线能不能同时做RTK差分的内容。

抗干扰天线选型指南，如何选择满足自己需求的抗干扰天线

为什么自适应调零抗干扰天线不能做RTK差分定位？

自适应调零抗干扰天线为何不适合进行RTK差分定位（二）

为什么抗干扰天线不能做RTK差分（三）“既要又要”的抗干扰天线

那么当我们拿到抗干扰天线之后，怎么测试抗干扰天线的性能指标呢？

 

抗干扰天线的指标有哪些

我们以7阵元抗干扰天线为例，技术说明书上的指标一般都有：

• 天线指标

包括天线频率范围、阻抗、极化、增益、波束范围、驻波等；

• 射频低噪放指标

包括增益，噪声系数，驻波，带外抑制，抗烧毁功率等；

• 抗干扰性能指标

单干扰≥110dB，三干扰≥100dB，六干扰≥90dB；

• 其他指标

重量，尺寸，功耗，接口，安装方式、环境适应性等

在这里，我们只讨论抗干扰性能指标。

抗干扰天线的抗干扰性能，其实就是：

抗干扰天线能够抑制几个干扰；

每个干扰的功率有多大。

单干扰≥110dB，三干扰≥100dB，六干扰≥90dB

对上面这句话需要翻译一下：

单干扰、三干扰、六干扰，指出了抗干扰天线能够抑制几个干扰。

≥110dB，≥100dB，≥90dB，指出了抗干扰天线能够抑制多大功率的干扰

我们知道dB是没有单位的，只是一个数值，那么这里的110dB，100dB和90dB这三个数值代表什么意思呢？

根据行业内约定俗称的规则，单干扰≥110dB，三干扰≥100dB，六干扰≥90dB，这句话翻译过来的意思就是：

在有用信号功率-130dBm情况下，可以抗1个超过有用信号功率110dB的干扰，可以抗3个超过有用信号功率100dB的干扰，可以抗6个超过有用信号功率90dB的干扰。

其中的110dB，100dB，90dB就是抗干扰能力指标，每个厂家的产品的性能指标存在差异，不同尺寸的抗干扰天线性能也存在差异，不同方案的抗干扰天线性能也存在差异，不是每个抗干扰天线都是110dB@单干扰，100dB@三干扰，90dB@六干扰。

我们计算一下，有用信号功率-130dBm的时候，超过有用信号功率110dB，就是-20dBm；超过有用信号功率100dB，就是-30dBm；超过有用信号功率90dB，就是-40dBm

最终把抗干扰能力指标翻译过来就是：

外界存在一个干扰，干扰功率-20dBm，此时抗干扰天线能够抑制干扰。

外界存在三个干扰，干扰功率-30dBm，此时抗干扰天线能够抑制干扰。

外界存在六个干扰，干扰功率-40dBm，此时抗干扰天线能够抑制干扰。

抗干扰天线测试方法

什么叫"能够抑制干扰"？用什么简单易行、可以量化的标准评价"能够抑制干扰"。

抗干扰天线输出是射频信号，要对抗干扰能力进行评估，最直接的方式是用频谱仪等射频仪器。在有干扰的情况下，看看天线输出端射频信号中干扰被抑制了多少dB。但是干扰的样式不同、带宽不同，频谱仪直观显示的干扰抑制情况也不同，需要进行换算。对于非天线及射频研发技术人员来说，难度太大了，无法做到一个准确的、容易操作的衡量标准。

为了准确测量抗干扰能力，最好的方法是在暗室中测试，可以完全屏蔽外界的复杂电磁环境。但是对于用户来说，根本不具备这样的条件，而且对于厂家来说，暗室测试成本太高，只能在产品研发阶段做测试，一旦进入生产阶段，不可能每个抗干扰天线都在暗室进行测试。

所以需要一种操作简便、适应性强，要求的设备较少的测试方法。

我们以目的为导向来做测试。我们研制抗干扰天线的目的是什么？当有干扰的时候卫星定位接收机不定位，用了抗干扰天线之后卫星定位接收机定位了。

那好了，我们就用在干扰条件下，卫星定位接收机的定位成功率作为评价标准。

采用室外露天测试的方式。

室外测试需要的测试仪器设备如下：

 

测试步骤

• 标准接收天线安装在固定支架上，通过射频电缆和频谱仪连接。干扰发射天线连接到干扰发生器上。如图：

标准天线测试

• 在支架测试点的6个方向上均匀布设六个干扰发射天线，6个天线的法线均穿过标准接收天线，以标准接收天线所在平面为基准，6个干扰发射天线的俯仰角在0°~90°范围内布置。
• 测试人员依次分别调整6台干扰发生器的输出功率，保证频谱仪显示的干扰功率是-40dBm。
• 取下标准接收天线，把待测试的抗干扰天线安装在固定支架上，通过射频电缆与卫星接收机连接，卫星接收机数据输出口与笔记本连接；如图

7阵元天线测试

关闭干扰发生器，给待测抗干扰天线和卫星接收机上电，卫星接收机能够正常定位，保持定位时间不少于2min；

打开干扰发生器，记录2min卫星接收机输出的定位数据。

合格判据

在6个干扰，每个干扰功率-40dBm情况下，卫星接收机定位成功率不低于95%。

下面是一个四阵元抗干扰天线的实际测试图，7阵元抗干扰天线测试的场景类似，只是干扰发射天线增加到6个。

4阵元天线实测场景