无线通信中的天线需要经过哪些性能测试？

天线作为无线信号辐射和接收的重要器件，有着不可替代的作用。

一款天线设计完成后需要经过测试才能确定其性能是否符合设计要求。那么天线性能需要进行哪些性能测试呢？

天线测试需要用到专业的测试设备，例如天线测试系统、射频测试线缆等。下面以安信可的Ai-WB2-12F 模块为例，看看如何测试PCB天线的性能。

Ai-WB2-12F由安信可开发的 Wi-Fi&BT 模组，该模组搭载BL602芯片作为核心处理器，支持 Wi-Fi 802.11b/g/n 协议和 BLE 5.0 协议。BL602 芯片内置低功耗的 32 位 RISC CPU，276KB RAM 和丰富的外围接口，包括SDIO，SPI，UART，I2C，IR remote，PWM，ADC，DAC，PIR 和 GPIO 等。可广泛应用于物联网(IoT)、移动设备、可穿戴电子设备、智能家居等领域。

测试准备

睿班实验室（RFI-LAB）是CNAS认可专业射频实验室，全球领先系统集成商Bluetest IoT OTA测试及认证战略合作伙伴，持续深耕于射频细分行业的深度技术服务。

仪器与工具	作用	数量
微波暗室	消除电磁干扰及多径反射	1
网络分析仪	天线性能指标测试	1
天线测试系统	测试天线增益	1
射频转接线	测试用	1
RF转接线	焊接PCB天线	1

睿班实验室（RFI-LAB）测试环境1

睿班实验室（RFI-LAB）测试环境2

除射频测试外，服务内容还涵盖Debug、企业标准制定、解决方案推荐等。合作客户包括与小米、360、海信、创维、奥克斯、博联、ASR等200多家知名企业。

天线测试样机示意

天线S参数

S参数为Scatter参数，即散射参数，描述了传输通道的特性。

在处理高频网络时，等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较为抽象。与直接测量入射、反射以及传输波概念更加一致的是散射参数，S参数矩阵更适合分布参数电路。S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适用于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。

天线增益

天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比，它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。

天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示（3dBd = 5.17dBi）。

天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。增益越高，天线长度越长。

天线场型图

指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强即归一化场强的大小随方向变化的曲线图。一般是三维的立体方向图。但通常情况下，均采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面即所谓“主平面”来表示。 

射频 OTA 数据

OTA测试，是通过“over the air”方式实现与测试仪表连接，除了需要测试仪表，还需要有OTA chamber，以及实现控制DUT和测试仪表的OTA系统软件。

射频OTA (Over The Air )测试会模拟产品的无线信号在空气中的传输场景，是一种在自由空间验证无线产品空口性能的综合性测试方法，非常接近产品实际使用场景。

射频OTA测试可完整验证天线端各种因素对整机性能影响，为验证产品是否符合相关的认证要求以及某些厂商的企标要求提供依据。

安信可Ai-WB2系列产品亮点

1.实测400-500米传输距离（海边空旷环境）

2.兼容200+常见路由器

3.通用AT指令，便捷开发

4.延续10种经典硬件封装，快速切换

5.WPA3+技术加持，保护核心固件

6.多款权威认证BQB/FCC/CE/TELEC/SRRC

7.支持Matter协议

8.支持AWS、阿里云、腾讯云等多个主流云平台

9.应用广泛，可落地光伏、大小家电、电工照明、智能安防、户外充电桩、工业控制、智慧农业等领域。

　　审核编辑：汤梓红