(免费下载)GB 50922-2013 天线工程技术规范
1 总 则
1.0.1 为规范天线的设计、安装与验收,做到技术先进、经济合理、保证天线工程的质量与安全,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于地面通信天线、卫星电视接收天线、微波接力天线及移动通信基站天线工程的设计、安装与验收。
1.0.3 天线工程的设计、安装与验收除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.2 缩 略 语
ACU——天线控制单元(Antenna Control Unit);
ADU——天线驱动单元(Antenna Drive Unit);
ADS——天线驱动系统(Antenna Drive System);
AZ——方位(Azimuth);
EL——俯仰(Elevation);
IDU——室内单元(Indoor Unit);
LNA——低噪声放大器(Low Noise Amplifier);
ODU——室外单元(Outdoor Unit);
RMS——均方根值(Root Mean Square);
UPS——不间断电源(Uninterrupted Power Supply)。
2.3 符 号
Gr——接收增益值;
Gt——发射增益值。
3 基本规定
3.0.1 地面天线选址应符合下列要求:
1 在天线工作范围内不应有影响天线正常工作的障碍物遮挡。
2 站址本底微波辐射应符合现行国家标准《环境电磁波卫生标准》GB 9175的有关规定。
3 应选择无线电干扰信号小的地方。
4 宜避开飞机航线。
5 宜选择在风速低、风沙少的地方。
3.0.2 天线基础应满足预埋螺栓位置要求和使用载荷的要求。
3.0.3 天线的包装、运输、贮存工作应符合下列要求:
1 天线的包装应坚固、防潮、防冲击,标识应清晰、规范。
2 运输过程应确保设备安全。
3 安装现场的零部件应按下列要求存放:
1)室外存放的大型零部件应采取防护措施;
2)安装前,电气设备应贮存在室内。
3.0.4 组装天线面时,应轻拿轻放,不得磕碰天线面;人员需要进入天线面时,应穿着软底鞋,并应踩踏在背部有加强筋处。
3.0.5 搬运天线零部件时,应采取佩戴防护手套、防护鞋等防护措施。
3.0.6 在进行天线控制设备调试的接线操作前,应将前一级相应的电源开关分闸断电,严禁带电作业。
3.0.7 天线安装现场用电应符合现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46的有关规定。
3.0.8 高空作业时安装人员必须佩戴安全保护用品。
3.0.9 高空作业必须搭建确保安装人员安全作业的安装平台。
3.0.10 雨天和雪天进行作业时,应采取防滑、防寒和防冻措施。
4 天线工程设计
5 转台天线的安装与验收
6 立柱天线的安装与验收
7 小型天线的安装与验收
8 卫星接收天线的安装与验收
9 微波接力天线的安装与验收
10 移动通信基站天线的安装与验收
附录A 走线架的安装
A.0.1 走线架的安装应符合下列要求:
1 走线架侧板应平直。
2 走线架横档应平直,两头应紧贴走线架侧板,走线架侧板与走线架横档应相互垂直,加固螺钉应紧固。
3 走线架连接处用连接板螺钉连接,接头处应平整对齐,不得有翘起和缝隙。
4 横档安装位置应满足电缆下线做弯的要求,横档应均匀排列,其间距宜为300mm,当横档影响波导管穿越时,可作适当移动。
A.0.2 走线架与垂直支撑之间应牢固。
A.0.3 采用角钢焊接的走线架,焊接口处应平滑,走线架应刷油漆。
A.0.4 走线架的位置和高度应符合技术要求。
A.0.5 走线架的分叉应符合技术要求,连接加固螺栓应安装牢固、整齐。
A.0.6 走线架防护罩应扣合严密、平直,并应固定。
A.0.7 走线架的连接,穿越孔洞和加固应符合下列要求:
1 与墙面加固可采用射钉螺栓或膨胀螺栓,螺栓露出墙壁的长度应一致,安装牢固、平直、端正。
2 走线架穿过墙洞和楼板时应与墙面或楼板固定。
3 防护木框在走线架固定后拆除,走线架安装完毕后楼板及墙的孔洞应做防火封堵。
4 埋设加固螺栓处的墙壁表面应处理清洁、平整,并恢复原状。
附录B 转台天线结构主要性能检测验收要求
B.0.1 天线主要结构性能检测验收应符合下列规定:
1 主反射面精度应符合下列要求:
1)C频段天线主反射面精度应小于或等于0.75mm(RMS);
2)Ku频段天线主反射面精度应小于0.5mm(RMS),天线口径误差不应超过3mm;
3)Ka频段天线主反射面精度应小于0.3mm(RMS),天线口径误差不应超过3mm。
2 副反射面精度应符合下列要求:
1)C频段天线副反射面精度应优于主面精度的1/3;
2)Ku频段天线副反射面精度应优于主面精度的1/3;
3)Ka频段天线副反射面精度应优于主面精度的1/3。
3 主反射面与副反射面之间的相对位置应符合技术要求。
4 方位轴对大地水平面垂直度应符合技术要求。
5 天线传动精度应满足技术要求。
B.0.2 天线的工作环境应符合下列规定:
1 室外设备可在—40℃~60℃的温度条件下正常工作。
2 室内设备可在10℃~30℃的温度条件下正常工作。
3 平均风速为14m/s,阵风为20m/s的情况下,天线可保精度正常工作。
4 平均风速20m/s,阵风28m/s的情况下,天线可降精度工作。
5 风速为56m/s的情况下,天线可在朝天位置不被破坏。
6 在降雨量为50mm/h~100mm/h的情况下,天线可正常工作。
7 在裹冰13mm或相当于裹冰重量的积雪的情况下,天线可正常工作。
8 在裹冰25mm或相当于裹冰重量的积雪的情况下,天线不被破坏。
B.0.3 天线的运转性能应满足下列要求:
1 驱动电机启动、运转应灵活,减速箱运转应无异常噪声。
2 加载跑合时,电机运转应均匀,应无卡阻现象。
附录C 转台天线结构主要性能检测验收方法
C.0.1 方位轴与大地水平面的垂直度检测方法应符合下列要求:
1 应将合像水平仪放置在天线座方位检测的基准面上,并应调整好水平仪零点。
2 应通过程序引导或手动控制天线座方位转动。根据设备的方位转动范围,应每转30°停下来,分别记下天线座的方位角Ai和水平仪的读数βi,应至少正转两次、反转一次。
3 应按表C.0.1的格式填入数据。
表C.0.1 天线座垂直度测试数据
4 任意方位角Ai点垂直度误差可按下列公式进行计算:


式中:△——水平仪读数误差的均值(°);
θM——天线座最大不水平角(°),可按式(C.0.1-2)计算;
AM——天线座最大不水平角所处的方位角(°),可按式(C.0.1-3)计算;
σ——水平仪读数误差的零均值的随机误差量(°)。
C.0.2 天线机械传动精度的检测可采用测角仪静态测量方法,并应符合下列要求:
1 传动精度可采用测角仪静态测量方法。
2 根据转动范围开启电机,应每隔至少10°停下来,精确测量方位、俯仰轴转过的实际角度,与方位、俯仰轴的理论计算转角相比较,得出误差值。
3 测量点不应少于10个,并应逐点测量做出误差曲线,按随机误差分布的计算方法求出传动精度。
C.0.3 天线主反射面精度检测方法应符合下列要求:
1 天线安装检测精度宜优于天线主反射面精度的1/3。
2 天线主反射面精度检测设备可采用经纬仪、全站分析仪、激光跟踪仪。
3 应将检测设备安装在相应的检测工装上,根据技术要求的检测点数量,测量天线主反射面上的检测点数据,并应将检测数据与理论数据进行比较,按随机误差分布的计算方法求出反射面精度。
C.0.4 天线转动检测方法应符合下列要求:
1 天线转动检测应在伺服设备安装完毕后进行。
2 应设置不同转速,用伺服设备转动天线,并应根据伺服设备上的电压和电流大小检测天线转动有无过载情况,电机、减速箱是否运转平稳。
C.0.5 馈源网络接口检测方法应符合下列要求:
1 馈源网络接口应根据不同的天线工作频率分别进行检测。
2 C频段馈源接收口应采用BJ40法兰,发射口应采用BJ70法兰。
3 Ku频段馈源接收口应采用BJ120法兰,发射口应采用BJ120法兰。
4 将射频设备、波导与馈源网络对接,其内腔及法兰连接应匹配良好。
附录D 转台天线电气主要性能检测验收要求
D.0.1 天线电气主要性能检测验收应符合下列规定:
1 应根据天线的电气性能拟订验收测试大纲,验收项目应符合表D.0.1的规定。
2 天线增益的测试点应位于馈源收、发输出端口。
3 天线方向图第一旁瓣应小于—14dB,对于直径波长比大于50的天线,其旁瓣峰值总数的90%不应超过下式表示的增益包络值:

式中:G——旁瓣包络的增益(dBi);
φ——远离主瓣的角度(°),(1°≤φ≤20°)。
4 馈线损耗应小于设计值。
表D.0.1 天线电气性能检测验收表
附录E 转台天线电气主要性能典型测试验收方法
E.0.1 交叉极化鉴别率测试(图E.0.1)方法应符合下列要求:
1 应连接测试系统,然后打开电源。

图E.0.1 交叉极化鉴别率测试框图
2 标量网络分析仪应设置至测试频率。
3 应将标量网络分析仪与主极化端口相连归一化测试电平,然后应将标量网络分析仪与交叉极化端口相连,所测得的电平值即为交叉极化鉴别率。
4 交叉极化鉴别率测试仪器可选用表E.0.1所列项目。
表E.0.1 交叉极化鉴别率测试仪器清单
| 序号 | 仪器名称 | 数量 |
| 1 | 标量网络分析仪 |
1 |
| 2 | LNA |
1 |
| 3 | 绘图仪或打印机 | 1 |
| 4 | 接口电缆 | 2 |
E.0.2 天线方向图测试(图E.0.2)应符合下列规定:

图E.0.2 天线方向图测试框图
1 应连接测试系统,然后打开电源。
2 应设置频谱分析仪至测试频段。
3 应设置天线方位和俯仰的转速、转动范围,使被测天线能够对准源天线。
4 应使被测天线与源天线呈同极化状态。
5 应转动被测天线,使被测天线偏角波束中心到要测试的角度。
6 应设置频谱仪为单扫状态,然后沿与第5步骤相反的方向转动被测天线,同时应用频谱仪记录并存储测试结果。
7 当需要测试交叉极化时,连接方式应为被测天线与源天线呈反极化状态,并应重复以上第5至第6步骤。
9 由方向图测试结果可以直接得到天线第一副瓣、天线半功率波束角度。
10 方向图测试仪器可选用表E.0.2所列项目。
表E.0.2 天线方向图测试仪器清单
| 序号 | 仪器名称 | 数量 |
| 1 | 频谱分析仪 |
1 |
| 2 | 源天线(卫星) |
1 |
| 3 | 接口电缆 | 1 |
| 4 | 绘图仪等记录设备 | 1 |
11 天线在现场安装完毕后,可用卫星载波测试方向图,并应由中心站协助测试,被测天线应按中心站指导操作。具体步骤如下:
1)应将被测天线对准卫星,并记录当前角度;
2)应向中心站报告被测天线的转动速度;
3)应发射未调制波建立测试链路,调整功率以满足动态要求;
4)应在中心站指导下调整极化角位置到最佳状态;
5)天线方位角度不变,应使俯仰向下转动一个角度,当向上转动时通知中心站触发频谱仪扫描开始,直到中心站完成频谱仪扫描后停止转动天线;
6)应使被测站天线返回对准卫星的位置;
7)天线俯仰角度不变,应使方位逆时针方向转动一个角度,当顺时针方向转动时通知中心站触发频谱仪扫描开始,直到中心站完成频谱仪扫描后停止转动天线;
8)天线方位角可按下式修正:

式中:AZ——修正后的方位角度(°);
αz——天线转动的方位角度(°);
EL——被测天线俯仰角度(°)。
E.0.3 天线增益测试应符合下列规定:
1 应在测得方向图的基础上,采用3dB和10dB波束宽度测量法确定天线增益,天线增益可按下列公式计算:

式中:G——被测天线增益(dBi);
G3——3dB波束宽度增益(dBi);
G10——10dB波束宽度增益(dBi);
θA3——方位轴3dB波束宽度(°);
θE3——俯仰轴3dB波束宽度(°);
θA10——方位轴10dB波束宽度(°);
θE10——俯仰轴10dB波束宽度(°)。
2 天线输出端口处的增益可按下列公式计算:

式中:GS——天线输出端口处的增益(dBi);
nf——馈线损耗(dBi);
nσ——反射面表面误差引起的增益恶化量(dBi);
ε——反射面表面误差(mm);
λ——波长(mm)。
E.0.4 天线噪声温度测试(图E.0.4)应符合下列规定:

图E.0.4 天线噪声温度测试框图
1 测试天线噪声温度时,天气应为微风、晴天,天线应指向冷空,俯仰角应大于10°。
2 应连接测试系统,先将LNA连接到待测天线。
3 应转动天线方位,找到并记录频谱仪最小读数P1。
4 然后应将LNA连接到常温负载,记录频谱仪读数P2。
5 可按下列公式计算Y因子:

6 可按下式计算被测天线噪声温度:

式中:TLNA——LNA的噪声温度(K);
TA——被测天线噪声温度(K);
T0——测试时常温负载所处的环境温度(℃)。
附录F 转台天线伺服性能检测验收
F.0.1 运动范围检测时,应分别运转天线至两个限位位置,并应根据两个限位位置之间的角度差值,判断是否满足运动范围要求。
F.0.2 最小速度检测应在速度环路上加最小速度指示值,记录天线运行角度信息,利用运行角度和时间信息求出天线最小速度指标。
F.0.3 最大速度检测的抽检方法应同本规范第F.0.2条,但在施加最大速度档位时应进行加速度限制,不得超过最大加速度进行测试。
F.0.4 最大加速度检测应在速度环上施加一指令值,用示波器记录天线运行的加速度情况,读出加速所用时间,算出最大加速度。
F.0.5 伺服系统功能检测应符合下列规定:
1 检测安全保护功能时,应运转天线直至限位位置,检查预限位功能;然后应屏蔽预限位,运转天线至终限位,检查驱动单元是否进行安全保护。
2 天线控制功能检测应符合下列要求:
1)应检查待机模式下天线是否停止运转,制动器是否脱开;
2)应设置一个速度值,检查天线是否按照设定速度平稳运转;
3)应点动手控位置方向按键,检查天线是否按照预设角度运转到位;
4)应检查是否具备远地、本地控制,自动步进跟踪和程序跟踪功能;
5)应控制天线指向要跟踪的卫星,调整好跟踪接收机,选择自动跟踪功能,检查天线是否自动跟踪卫星目标,检测天线跟踪精度,天线接收卫星信号是否最强;
6)选择收藏功能,天线运转到收藏位置后电机应自动锁定。
附录G 立柱天线检测验收
G.0.1 主反射面精度检测验收应符合本规范附录B.0.1条的规定。
G.0.2 副反射面检测验收应符合本规范附录B.0.1条的规定。
G.0.3 天线座架检测验收应符合下列规定:
1 天线方位应可实现±90°范围内的转动。
2 天线俯仰应可实现5°到90°范围内的转动。
3 天线座架方位轴线应垂直于大地。
4 方位传动系统及俯仰传动运转应平稳。
5 驱动丝杠、减速箱体内润滑脂应适量。
6 丝杠运转时应无异常响声。
G.0.4 天线伺服性能检测验收应符合本规范附录F.0.5条的规定。
G.0.5 天线检测验收应按表G.0.5所列项目进行。
表G.0.5 立柱天线检测验收表

附录H 小型天线检测验收表
附录H 小型天线检测验收表
表H 小型天线检测验收表
附录J 微波接力天线检测验收表
附录J 微波接力天线检测验收表
表J 微波接力天线检测验收表
附录K 移动基站天线检测验收表
附录K 移动基站天线检测验收表
表K 移动基站天线检测验收表

