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文檔簡介

天線測試操作培訓天線事業(yè)部2011年12月天線測試操作培訓天線事業(yè)部2011年12月主要內(nèi)容

一、測試規(guī)范介紹二、測試項目三、輻射參數(shù)測試四、電路參數(shù)測試五、環(huán)境與可靠性試驗主要內(nèi)容一、測試規(guī)范介紹一、測試規(guī)范介紹基站天線測試依據(jù)標準YD/T1059-2004移動通信系統(tǒng)基站天線技術條件(行業(yè)標準)

YD/T_1710.1-2007TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)智能天線第一部分天線

客戶的企業(yè)標準或技術要求一、測試規(guī)范介紹基站天線測試依據(jù)標準YD/T1059二、測試項目

電性能測試環(huán)境與可靠性試驗

測試參數(shù)分類二、測試項目電性能測試測試參數(shù)分類二、測試項目天線電性能主要參數(shù)電路特性參數(shù)輻射特性參數(shù)駐波比三階交調(diào)隔離度(多端口天線)增益半功率波束寬度前后比交叉極化鑒別率幅相一致性(智能天線)副瓣抑制(賦形)零點填充(賦形)電下傾角精度圓度(全向天線)有源駐波比(智能天線)二、測試項目天線電性能主要參數(shù)電路特性參數(shù)輻射特性參數(shù)駐波二、測試項目天線環(huán)境試驗項目高/低溫試驗濕熱鹽霧沖水沖擊碰撞正弦振動跌落滾翻模擬汽車運輸風載/冰負荷二、測試項目天線環(huán)境試驗項目高/低溫試驗濕熱鹽霧沖水沖擊碰三、輻射參數(shù)測試

測試條件、環(huán)境良特測試系統(tǒng)(Antcom)測試步驟數(shù)據(jù)處理

三、輻射參數(shù)測試測試條件、環(huán)境天線的輻射場三、輻射參數(shù)測試天線的輻射場三、輻射參數(shù)測試測試條件(行標要求)三、輻射參數(shù)測試被測天線與源天線具有相同的極化方式。被測天線和源天線之間測量距離滿足:L≥2(D2+d2)/λ被測天線安裝于場強基本均勻的區(qū)域內(nèi),電場變化峰峰值不大于1.5dB,且增益基準天線在兩個正交極化面上測得的場強差值應小于0.5dB。測量用信號發(fā)生器、接收機等測量設備和儀表應具有良好的穩(wěn)定性、可靠性、動態(tài)范圍和測量精度。發(fā)射天線不加信號,旋轉被測天線,用頻譜儀來測量工作頻帶內(nèi)的噪聲底,噪聲底變化不超過1.5dB。測試條件(行標要求)三、輻射參數(shù)測試被測天線與源天線具有相測試系統(tǒng)條件及環(huán)境三、輻射參數(shù)測試

場地:小型微波暗室(消除電磁環(huán)境和多徑反射環(huán)境影響);儀表:大功率信號源,高靈敏度接收機(實際接收動態(tài)范圍大于50dB),三維自動轉臺,智能化測試軟件;主要參數(shù):測試頻率范圍:30MHz~6GHz;轉臺定位精度:0.1°;測試天線口徑:≤0.5m×0.5m;測試天線重量:≤0.5Kg;

測試系統(tǒng)條件及環(huán)境三、輻射參數(shù)測試場地:小型微波暗室(測試系統(tǒng)原理三、輻射參數(shù)測試測試原理圖數(shù)據(jù)自動采集計算機轉臺工控機無回波暗室源天線轉臺φ源天線被測天線天線電下傾角測試轉臺測試系統(tǒng)原理三、輻射參數(shù)測試測試原理圖數(shù)據(jù)自動采集轉臺工控系統(tǒng)可測試參數(shù)三、輻射參數(shù)測試

可測試參數(shù):增益半功率波束寬度前后比交叉極化比

電下傾角度副瓣抑制零點填充方向圖圓度

系統(tǒng)可測試參數(shù)三、輻射參數(shù)測試可測試參數(shù):方向圖認識三、輻射參數(shù)測試方向圖認識三、輻射參數(shù)測試三、輻射參數(shù)測試

測試步驟

開啟天線方向圖自動測試系統(tǒng),對天線方向圖自動測試系統(tǒng)進行增益校準;安裝被測天線,確認天線安裝位置正確,捆綁牢固;在測試軟件中輸入被測天線測試信息,選擇測試案例,開始測試,并保存測試采集數(shù)據(jù);測試完成,拆卸被測天線;用數(shù)據(jù)處理軟件對測試采集數(shù)據(jù)進行處理,生成檢測報告;關閉天線方向圖自動測試系統(tǒng)。

極化匹配/正交;轉臺旋轉軸與待測切面正交。被測天線相位中心應與測試轉臺天線安裝架中心重合,最大垂直位置誤差不得超過10cm;天線垂直中心線應與測試轉臺天線安裝架中心線重合,最大度誤差不超過0.2°。注意事項三、輻射參數(shù)測試測試步驟極化匹配/正交;注意事項三、輻射參數(shù)測試三、輻射參數(shù)測試三、輻射參數(shù)測試測試數(shù)據(jù)處理基站天線的打分準則1.常溫電性能指標滿分合計為100分,最低分為0分。其中,輻射參數(shù)指標按照對網(wǎng)絡覆蓋性能影響的重要程度評分依次為:最重要的指標:水平面半功率波束寬度(15分),下傾角精度(15分);次重要的指標:增益(10分),前后比(10分),垂直面半功率波束寬度(10分);有影響的指標:軸向交叉極化比(6分),±60o內(nèi)交叉極化比(6分),上旁瓣抑制(6分);電路參數(shù)指標評分依次為:三階交調(diào)(10分),駐波比(6分),隔離度(6分)。2.對于電調(diào)天線,按高、中、低三個下傾角度分別計算總分,三個總分中取最差值。3.對于雙頻或多頻天線,將各頻段視為單獨的天線進行打分,再計算平均分作為天線性能評判依據(jù)。三、輻射參數(shù)測試測試數(shù)據(jù)處理基站天線的打分準則1.常溫電三、輻射參數(shù)測試基站天線的打分標準指標名稱滿分值行業(yè)標準滿分指標值零分指標值輻射參數(shù)指標水平面半功率波束寬度(°)[1]1532±465±690±832±365±490±632±665±890±10下傾角精度(°)[2]15±1.5±1±2.0增益(dBi)[3]1065度檔:G=15G=16.5G=17.5≥G≤G-1.0前后比(dB)10≥27≥25≥23≥30≥28≥26≤25≤23≤21垂直面半功率波束寬度(°)[4]101610.58≥14≥9.0≥6.5≤11≤7.5≤5.0軸向交叉極化比(dB)6≥15≥18≤15±60o內(nèi)交叉極化比(dB)[5]6≥10≥12≤7第一上旁瓣抑制(dB)[6]6/3關聯(lián)垂直面波束寬度:14o9.0o6.5o≥16≥17≥18≤12≤13≤14電路參數(shù)指標三階交調(diào)(dBm)10≤-107≤-110≥-90駐波比[7]6≤1.5≤1.3≥1.5隔離度(dB)[8]6≥28≥32≥30≤28測試數(shù)據(jù)處理三、輻射參數(shù)測試基站天線的打分標準指標名稱滿分值行業(yè)標準滿四、電路參數(shù)測試

測試場地要求

VSWR測試

ISO測試

PIM3測試注意事項

四、電路參數(shù)測試測試場地要求四、電路參數(shù)測試測試場地要求(行標)

被測天線應該安裝在一個相對的沒有反射,并且離測試設備和測試人員相當遠的自由空間或無回波暗室。檢驗測試場地合格的方法如下:當被測天線(含其支撐結構)在4個相隔45o的水平方向上至少移動半個波長,向上、向下各移動半個波長時,若天線駐波比的變化量小于10%,則認為測試場是合格的。四、電路參數(shù)測試測試場地要求(行標)被測天線應該安裝在四、電路參數(shù)測試VSWR測試

儀表:矢量網(wǎng)絡分析儀及校準配件測試框圖網(wǎng)絡分析儀無回波暗室四、電路參數(shù)測試VSWR測試儀表:矢量網(wǎng)絡分析儀及校準四、電路參數(shù)測試VSWR測試基站天線駐波比典型值<1.4/無線天線駐波比典型值<2.0

測試重點關注:校準器件要完好;校準方法要正確;測量頻率要核準;環(huán)境鑒別要到位。網(wǎng)絡分析儀操作指南

儀器傳輸特性。將網(wǎng)絡分析儀的二端口用一根低損耗的電纜連接,網(wǎng)絡分析儀設置為S21參數(shù)(或S12參數(shù))測量,頻率10MHz~3000Hz,scale設為0.1dB/格,源電平輸出0dBm,測試其在全頻段范圍內(nèi)傳輸損耗值,若損耗值≤±0.5dB,則儀器傳輸特性正常;儀器反射特性。網(wǎng)絡分析儀設置為S11參數(shù)(或S22參數(shù))測量,頻率10MHz~3000MHz,scale設為10dB/格,源電平輸出0dBm。在儀器Port1口(或Port2口)接一標準負載測試其回波損耗,若回波損耗≤-30dB,則儀器反射特性正常;或?qū)x器Port1口(或Port2口)空接,觀察其回波損耗值,若回波損耗在±1dB范圍內(nèi),則儀器反射特性正常;測試前儀器檢查參數(shù)設置

選擇網(wǎng)絡分析儀的參數(shù)S11或S21;設置系統(tǒng)的阻抗為50歐;通過網(wǎng)絡分析儀面板上的“start”和“stop”鍵設置儀表頻率范圍、源功率大小、系統(tǒng)中頻帶寬、掃描點數(shù)和掃描類型“Display”鍵進入選擇子菜單“NumofTraces”,選取2;通過網(wǎng)絡分析儀面板上“meas”鍵將兩個Traces分別設為s11和s21;通過網(wǎng)絡分析儀面板上“format”鍵分別將s11設為SWR(駐波比),s21設為LogMag(傳輸幅度);“Display”鍵進入選擇子菜單“AllocateTraces”,選擇兩窗口顯示模式。網(wǎng)絡分析儀面板上的“Marker”鍵進入為每一窗口打開一標記,面板上的“Markersearch”鍵進入,Tracking為“ON”,面板上的“Markerfctn”鍵進入,Couple為“off”,即可讀取頻段內(nèi)駐波比和傳輸特性的最差值。網(wǎng)絡分析儀面板上的“Cal”鍵進入菜單“1-portcal”,利用標準的校準件順序校準open、short、load,然后按Done結束,反射特性校準完畢,此時標準負載的駐波比近似1;返回上一菜單,進入菜單“Response(Thru)”,將兩條測試電纜用標準的直通轉接件連接,然后按Thru選項,按Done結束,此時傳輸損耗近似為0dBm。儀表校準四、電路參數(shù)測試VSWR測試基站天線駐波比典型值<1.四、電路參數(shù)測試ISO測試

同VSWR

基站天線隔離度典型值

>30dB四、電路參數(shù)測試ISO測試同VSWR基站天線隔四、電路參數(shù)測試PIM3測試測試條件

Summitek無源交調(diào)測試儀標準負載校準件低耗、低交調(diào)測試電纜

PIM3值<-107dBm四、電路參數(shù)測試PIM3測試測試條件四、電路參數(shù)測試PIM3測試定義就是兩個或多個載波頻率混頻后產(chǎn)生的新的頻率分量,起因系統(tǒng)內(nèi)的各種非線性。在所有交調(diào)產(chǎn)物中,三階交調(diào)電平最大。測試框圖

使用無源交調(diào)分析儀無源交調(diào)分析儀

12無源器件四、電路參數(shù)測試PIM3測試定義無源交調(diào)分析儀無源器件四、電路參數(shù)測試

注意事項

無回波吸收體不能放在天線感應近場內(nèi),確保吸收體內(nèi)感應回波不產(chǎn)生交調(diào)。同時還要保證吸收體間相同極化間隙不產(chǎn)生泄漏。確保連接天線電纜的剩余交調(diào)小于被測天線的交調(diào)。這可以通過在電纜一端接入一個低交調(diào)負載,在所需的形變范圍內(nèi)移動電纜而測得。降低連接電纜損耗。當電纜損耗超過1dB,無源交調(diào)測量誤差顯著增大。PIM3測試四、電路參數(shù)測試注意事項PIM3測試四、電路參數(shù)測試PIM3測試

測試重點關注:

校驗要準;接頭要緊;操作要穩(wěn);電纜要直。四、電路參數(shù)測試PIM3測試測試重點關注:無源互調(diào)失真分析儀操作指南四、電路參數(shù)測試PIM3測試開機前檢查

供電電源交流供電的電源線使用三芯電源線,檢查儀器控制電腦主機、顯示器和直流供電電源的開關,確保為OFF狀態(tài);儀器必須良好接地,可使用萬用表測量儀器斷口對地電阻,儀器斷口對地電阻要求小于0.5歐。開機

分別打開控制電腦顯示器和主機的電源開關,啟動windows操作系統(tǒng);進入windows操作界面以后,打開分析儀供電電源SI-900A的開關;待分析儀供電電源SI-900A工作1分鐘后,雙擊控制電腦windows操作界面上的“PassiveIMAnalyzer”圖標,啟動無源互調(diào)分析儀軟件。儀器狀態(tài)檢查

系統(tǒng)自檢后,進入無源互調(diào)測試的虛擬前面板操作界面,觀察有無告警信息。檢查儀器編號。正常情況:儀器虛擬前面板右下方顯示的一起編號與無源互調(diào)測試儀主機編號一致。檢查噪聲底。正常情況:噪聲底小于-126dBm,掃跡線趨勢平坦;測量剩余互調(diào)

在虛擬前面板上,分別進行如下設置:測量模式為“Engineering”模式和“REV”(反射測量)模式,顯示模式為“SweepFreq”,carrier1和carrier2功率設為43dBm,Lock為“ON”,ALC為“ON”,BaseIMOrder為“3rd”,Averaging為“Normal”,其他參數(shù)使用默認值。在無源互調(diào)分析儀Port1口連接一根低互調(diào)值得測試電纜,再在電纜終端接上低互調(diào)值得負載SI-20A,點擊虛擬面板上的TurnRFon/off按鍵(或按F4鍵盤鍵),打開載波功率開關(TurnRFon)。觀察TXMeasurements區(qū)域顯示的 carrier1和carrier2功率值,確保在43±1dBm范圍內(nèi)。點擊“MKR>Max”,搜尋測試最大值,若最大互調(diào)值≤-118dBm,則可進行產(chǎn)品測試。

主要參數(shù)設置:測量模式“REV”(Reverse,反向測量),顯示模式為“SweepFreq”,Lock為“ON”,ALC為“ON”,BaseIMOrder為“3rd”,Averaging為“Normal”,F(xiàn)requencystep≤1MHz,carrier1和carrier2功率根據(jù)待測產(chǎn)品指標要求設置。連接產(chǎn)品并測量。接上待測產(chǎn)品,在保證暗房無人情況下,點擊虛擬面板上的TurnRFon/off按鍵(或按F4鍵盤鍵),打開載波功率開關(TurnRFon)測量,測量時間不要超過1分鐘。點擊“MKR>Max”,記錄測量最大值。測量產(chǎn)品反射互調(diào)無源互調(diào)失真分析儀操作指南四、電路參數(shù)測試PIM3測試開

試驗目的高/低溫試驗濕熱試驗正弦振動試驗沖水試驗汽車運輸試驗

五、環(huán)境與可靠性試驗試驗目的五、環(huán)境與可靠性試驗五、環(huán)境與可靠性試驗不要求每一個試驗項目都要進行電性能測試,但在最后一個試驗項目完成后,要求進行一次電性能測試,以證明天線性能是否正常。試驗目的

環(huán)境試驗提供了一種確定的、驗證環(huán)境影響的手段,目的在于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在結構設計、材料選擇以及工藝方面的缺陷,以便采取適當?shù)拇胧?,改進產(chǎn)品預期使用環(huán)境的適應性;

其次是鑒定、考核產(chǎn)品的環(huán)境適應性,驗證是否滿足標準、技術規(guī)范或用戶的要求。五、環(huán)境與可靠性試驗不要求每一個試驗項目都要進行電性能測試高溫試驗五、環(huán)境與可靠性試驗試驗項目要求試驗方法測量項目高溫試驗溫度試驗樣品溫度穩(wěn)定時間持續(xù)試驗時間恢復時間溫度變化速率60℃±3℃1h2h1h1℃/min按GB/T2423.2駐波比隔離度交調(diào)目的:評價其在一定的高溫條件下貯存和使用的適應性。初始檢驗:試驗前,在常溫條件下對被測電調(diào)天線進行RCU聯(lián)機性能測試。將處于常溫的被測電調(diào)天線放入試驗箱內(nèi)(常溫狀態(tài)),調(diào)高箱溫到試驗溫度,按不大于1℃/min的溫度變化率來調(diào)控,使試驗達到溫度穩(wěn)定。中間檢測:對被測電調(diào)天線,在到達試驗溫度開始計算,保持2小時后開啟控制器RCU電源,檢查能否在正常啟動;持續(xù)通電通信號狀態(tài)至少1小時后,對被測電調(diào)天線進行RCU聯(lián)機性能測試?;謴停涸囼灲Y束,將試驗箱內(nèi)的溫度漸漸降低到常溫,溫度變化率不大于1℃/min。測試過程示意圖

+25℃高溫2h試驗前測試點測試點加電加信號1h

測試步驟高溫試驗五、環(huán)境與可靠性試驗試驗項目要求試驗方法測量項目高五、環(huán)境與可靠性試驗低溫試驗試驗項目要求試驗方法測量項目低溫試驗溫度試驗樣品溫度穩(wěn)定時間持續(xù)試驗時間恢復時間溫度變化速率-40℃±3℃1h2h1h1℃/min按GB/T2423.1駐波比隔離度交調(diào)目的:評價其在一定的低溫條件下貯存和使用的適應性。初始檢驗:試驗前,在常溫條件下對被測電調(diào)天線進行RCU聯(lián)機性能測試。將處于常溫的天線放入試驗箱內(nèi)(常溫狀態(tài)),調(diào)低箱溫到試驗溫度,按不大于1℃/min的溫度變化率來調(diào)控,使試驗天線達到溫度穩(wěn)定。中間檢測:對被測電調(diào)天線,在到達試驗低溫度開始計算,保持2小時后開啟控制器RCU電源,檢查能否在正常啟動;持續(xù)通電通信號狀態(tài)至少1小時后,對被測電調(diào)天線進行RCU聯(lián)機性能測試?;謴停涸囼灲Y束,將試驗箱內(nèi)的溫度漸漸升高到常溫,溫度變化率不大于1℃/min。測試步驟低溫+25℃2h試驗前測試點測試點1h加電,加信號測試過程示意圖

五、環(huán)境與可靠性試驗低溫試驗試驗項目要求試驗方法測量項目低恒定濕熱試驗試驗項目要求試驗方法測量項目低溫試驗溫度相對濕度試驗時間恢復時間+40℃±2℃90%~95%24h1h按GB/T2423.3駐波比隔離度交調(diào)目的:評價其在一定的濕熱條件下貯存和使用的適應性。五、環(huán)境與可靠性試驗初始檢驗:試驗前,在常溫條件下對被測天線進行性能測試。將處于常溫的天線放入試驗箱內(nèi),將試驗箱的溫度保持在25±3℃,相對濕度保持在45%~75%,使之達到溫度穩(wěn)定,在1小時內(nèi),將濕度升高到不小于95%。然后將溫度升至+40℃,到達此狀態(tài)后持續(xù)24小時?;謴停喊言囼炋炀€從試驗箱取出,在常溫條件下保持1小時。用抹布去除試驗天線表面的潮氣。最后檢驗:恢復階段結束后應立即進行性能檢測。重復初始檢驗的全部測試項目。測量工作應在30min內(nèi)完成。測試步驟恒定濕熱試驗試驗項目要求試驗方法測量項目低溫溫度+40℃五、環(huán)境與可靠性試驗高/低溫、濕熱試驗合格判定序號試驗項目合格判定備注1低溫試驗

表面涂層應無剝落、裂痕起皺、分離等;非金屬結構件未發(fā)生永久變形、開裂、脫膠等;移動元器件無卡死或脫開;性能指標滿足技術規(guī)格要求。2高溫試驗7恒定濕熱高低溫箱設備指標工作室尺寸:W1970×H2100×D3500;溫度范圍:-55℃~+85℃;溫度波動度:±0.5℃;溫度均勻度:≤2℃;溫度偏差:±2℃;升/降溫速率:1℃/min;濕度范圍:20~98%R.H(at20℃~+70℃);濕度偏差:±2.0%R.H(濕度≥75%R.H時)±3.0%RH(濕度≤75%R.H時)可做試驗項目:

高溫試驗高溫試驗恒定/交變濕熱

五、環(huán)境與可靠性試驗高/低溫、濕熱試驗合格判定序號試驗項目五、環(huán)境與可靠性試驗正弦振動試驗試驗項目要求試驗方法測量項目正弦振動試驗頻率單振幅三個互相垂直軸上各振動時間諧振點振幅試驗時間1~30Hz;30~55Hz0.75mm;0.25mm0.5h0.35mm1min按GB/T2423.10外觀檢察駐波比隔離度交調(diào)目的:用于具有較高加速度試驗要求的部件試驗初始檢驗:試驗前,在常溫條件下對被測天線進行性能測試。將被測天線(不帶包裝)安裝在振動臺上,應保證安裝牢固可靠。按上述條件進行試驗。最后檢驗:重復初始檢驗的全部測試項目。

測試步驟五、環(huán)境與可靠性試驗正弦振動試驗試驗項目要求試驗方法測量項五、環(huán)境與可靠性試驗正弦振動試驗合格判定試驗項目合格判定備注正弦振動

緊固件無松散、部件無破裂或疲勞;無元件脫落、無焊錫點斷裂;性能指標滿足技術規(guī)格要求;電調(diào)天線監(jiān)控功能和通信功能正常。正弦推力(kgf)1000沖擊推力(6ms)2000頻率范圍(hz)

DC-4000Hz持續(xù)位移(mm)51mm沖擊位移(mm)51mm最大速度(m/s)2m/s最大加速度(m/s2)981m/s2最大靜態(tài)載荷(kg)300kg設備指標五、環(huán)境與可靠性試驗正弦振動試驗合格判定試驗項目合格判定備五、環(huán)境與可靠性試驗沖水試驗試驗項目要求試驗方法測量項目沖水試驗雨強度:4000±600mm/h傾斜角度:45°時間:2h按GB/T2423.38防水性能駐波比隔離度交調(diào)目的:檢查產(chǎn)品的防水性能試驗前:根據(jù)天線試驗的防護等級要求,按規(guī)定水流量調(diào)節(jié)好水壓及噴射方向;試驗中:在淋水房中放置好天線,按測試要求進行淋水;進行淋水試驗后將試驗天線置離淋水房,將天線表面積水拭干。最后檢驗:打開天線檢查天線內(nèi)部及邊緣位置以及電氣部分是否存有水珠或漏水痕跡。同時對天線進行性能測試,并逐一填寫試驗記錄表。測試步驟五、環(huán)境與可靠性試驗沖水試驗試驗項目要求試驗方法測量項目沖五、環(huán)境與可靠性試驗沖水試驗合格判定試驗項目合格判定備注淋水試驗無表面涂層脫落、無表面水沖蝕天線內(nèi)部及邊緣位置以及電氣部分無水珠或漏水痕跡沖水試驗操作指南1.天線安裝

將天線按實際安裝方式安裝于淋水支架上。2.試驗時間設置設置試驗時間為2小時,開啟啟動按鈕。3.試驗后檢查試驗完畢后,迅速拆下被試天線,進行防水檢查及性能測試。五、環(huán)境與可靠性試驗沖水試驗合格判定試驗項目合格判定備注淋汽車運輸試驗試驗項目要求試驗方法測量項目汽車運輸試驗公路等級路程三級200km在模擬振動臺上進行外觀檢查駐波比隔離度交調(diào)

目的:檢測產(chǎn)品包裝設計是否符合運輸條件。五、環(huán)境與可靠性試驗初始檢驗:試驗前,在常溫條件下對被測天線進行性能測試。將被測天線安裝在振動臺上,應保證安裝牢固可靠。按上述條件進行試驗。最后檢驗:重復初始檢驗的全部測試項目。測試步驟汽車運輸試驗試驗項目要求試驗方法測量項目汽車運輸公路等級三級五、環(huán)境與可靠性試驗

載荷:100kg

振幅:0~25.4mm

振動方式:回轉(2~5Hz)(轉速120~300rpm)

振動頻率:1.6HZ5HZ±0.1%(HZ)

振動轉速:(轉/分)8

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