AntenëMatja është procesi i vlerësimit dhe analizimit sasior të performancës dhe karakteristikave të antenës. Duke përdorur pajisje speciale testimi dhe metoda matjeje, ne matim fitimin, modelin e rrezatimit, raportin e valës në këmbë, përgjigjen në frekuencë dhe parametra të tjerë të antenës për të verifikuar nëse specifikimet e projektimit të antenës plotësojnë kërkesat, për të kontrolluar performancën e antenës dhe për të ofruar sugjerime përmirësimi. Rezultatet dhe të dhënat nga matjet e antenës mund të përdoren për të vlerësuar performancën e antenës, për të optimizuar projektimet, për të përmirësuar performancën e sistemit dhe për të ofruar udhëzime dhe reagime për prodhuesit e antenave dhe inxhinierët e aplikimit.
Pajisjet e kërkuara në matjet e antenës
Për testimin e antenës, pajisja më themelore është VNA. Lloji më i thjeshtë i VNA-së është një VNA me 1 portë, e cila është në gjendje të matë impedancën e një antene.
Matja e modelit të rrezatimit, fitimit dhe efikasitetit të një antene është më e vështirë dhe kërkon shumë më tepër pajisje. Ne do ta quajmë antenën që do të matet AUT, që do të thotë Antena Nën Test. Pajisjet e kërkuara për matjet e antenës përfshijnë:
Një antenë referuese - Një antenë me karakteristika të njohura (përforcim, model, etj.)
Një transmetues energjie RF - Një mënyrë për të injektuar energji në AUT [Antenë nën provë]
Një sistem marrës - Ky përcakton se sa energji merret nga antena referuese
Një sistem pozicionimi - Ky sistem përdoret për të rrotulluar antenën e testimit në lidhje me antenën burimore, për të matur modelin e rrezatimit si një funksion të këndit.
Një diagram bllok i pajisjeve të mësipërme është paraqitur në Figurën 1.
Figura 1. Diagrama e pajisjeve të nevojshme të matjes së antenës.
Këto komponentë do të diskutohen shkurtimisht. Antena Referuese sigurisht që duhet të rrezatojë mirë në frekuencën e dëshiruar të testimit. Antenat referuese shpesh janë antena me brirë me polarizim të dyfishtë, në mënyrë që polarizimi horizontal dhe vertikal të mund të maten në të njëjtën kohë.
Sistemi i Transmetimit duhet të jetë i aftë të japë një nivel të qëndrueshëm të njohur fuqie. Frekuenca e daljes duhet të jetë gjithashtu e akordueshme (e përzgjedhshme) dhe mjaft e qëndrueshme (e qëndrueshme do të thotë që frekuenca që merrni nga transmetuesi është afër frekuencës që dëshironi, nuk ndryshon shumë me temperaturën). Transmetuesi duhet të përmbajë shumë pak energji në të gjitha frekuencat e tjera (gjithmonë do të ketë pak energji jashtë frekuencës së dëshiruar, por nuk duhet të ketë shumë energji në harmonika, për shembull).
Sistemi Marrës thjesht duhet të përcaktojë se sa energji merret nga antena e testimit. Kjo mund të bëhet nëpërmjet një matësi të thjeshtë të energjisë, i cili është një pajisje për matjen e fuqisë RF (frekuencës së radios) dhe mund të lidhet direkt me terminalet e antenës nëpërmjet një linje transmetimi (siç është një kabllo koaksiale me lidhës të tipit N ose SMA). Zakonisht marrësi është një sistem 50 Ohm, por mund të ketë një impedancë të ndryshme nëse specifikohet.
Vini re se sistemi i transmetimit/marrjes shpesh zëvendësohet nga një VNA. Një matje S21 transmeton një frekuencë nga porta 1 dhe regjistron fuqinë e marrë në portën 2. Prandaj, një VNA është i përshtatshëm për këtë detyrë; megjithatë, nuk është metoda e vetme për kryerjen e kësaj detyre.
Sistemi i Pozicionimit kontrollon orientimin e antenës së testimit. Meqenëse duam të matim modelin e rrezatimit të antenës së testimit si një funksion të këndit (zakonisht në koordinata sferike), duhet ta rrotullojmë antenën e testimit në mënyrë që antena burimore ta ndriçojë antenën e testimit nga çdo kënd i mundshëm. Sistemi i pozicionimit përdoret për këtë qëllim. Në Figurën 1, tregojmë AUT-në duke u rrotulluar. Vini re se ka shumë mënyra për të kryer këtë rrotullim; ndonjëherë antena referuese rrotullohet, dhe ndonjëherë si antena referuese ashtu edhe ajo AUT rrotullohen.
Tani që kemi të gjitha pajisjet e nevojshme, mund të diskutojmë se ku t'i bëjmë matjet.
Ku është një vend i mirë për matjet e antenës sonë? Ndoshta do të dëshironit ta bënit këtë në garazhin tuaj, por reflektimet nga muret, tavanet dhe dyshemeja do t'i bënin matjet tuaja të pasakta. Vendndodhja ideale për të kryer matjet e antenës është diku në hapësirën e jashtme, ku nuk mund të ndodhin reflektime. Megjithatë, për shkak se udhëtimi në hapësirë aktualisht është tepër i kushtueshëm, ne do të përqendrohemi në vendet e matjes që janë në sipërfaqen e Tokës. Një Dhomë Anekoike mund të përdoret për të izoluar konfigurimin e testimit të antenës ndërsa thith energjinë e reflektuar me shkumë thithëse RF.
Hapësira të lira (Dhomat anekoike)
Diapazonet e hapësirës së lirë janë vende matjeje të antenave të projektuara për të simuluar matjet që do të kryheshin në hapësirë. Kjo do të thotë, të gjitha valët e reflektuara nga objektet e afërta dhe toka (të cilat janë të padëshirueshme) shtypen sa më shumë që të jetë e mundur. Diapazonet më të njohura të hapësirës së lirë janë dhomat anekoike, diapazonet e ngritura dhe diapazoni kompakt.
Dhomat Anekoike
Dhomat anekoike janë disqe antenash të brendshme. Muret, tavanet dhe dyshemeja janë të veshura me material të veçantë për thithjen e valëve elektromagnetike. Disqet e brendshme janë të dëshirueshme sepse kushtet e testimit mund të kontrollohen shumë më fort sesa ato të disqeve të jashtme. Materiali shpesh ka edhe formë të dhëmbëzuar, duke i bërë këto dhoma mjaft interesante për t'u parë. Format e trekëndëshave të dhëmbëzuar janë të dizajnuara në mënyrë të tillë që ajo që reflektohet prej tyre tenton të përhapet në drejtime të rastësishme, dhe ajo që shtohet së bashku nga të gjitha reflektimet e rastësishme tenton të shtohet në mënyrë jokoherente dhe kështu shtypet më tej. Një fotografi e një dhome anekoike tregohet në figurën e mëposhtme, së bashku me disa pajisje testimi:
(Fotografia tregon testin e antenës RFMISO)
Disavantazhi i dhomave anekoike është se ato shpesh duhet të jenë mjaft të mëdha. Shpesh antenat duhet të jenë të paktën disa gjatësi vale larg njëra-tjetrës për të simuluar kushtet e fushës së largët. Prandaj, për frekuenca më të ulëta me gjatësi vale të mëdha na duhen dhoma shumë të mëdha, por kostoja dhe kufizimet praktike shpesh kufizojnë madhësinë e tyre. Disa kompani kontraktuese të mbrojtjes që matin Prerjen Kryq të Radarit të aeroplanëve të mëdhenj ose objekteve të tjera dihet se kanë dhoma anekoike me madhësinë e fushave të basketbollit, megjithëse kjo nuk është e zakonshme. Universitetet me dhoma anekoike zakonisht kanë dhoma që janë 3-5 metra në gjatësi, gjerësi dhe lartësi. Për shkak të kufizimit të madhësisë, dhe për shkak se materiali thithës RF zakonisht funksionon më mirë në UHF dhe më lart, dhomat anekoike përdoren më shpesh për frekuenca mbi 300 MHz.
Vargmale të ngritura
Diapazonet e ngritura janë diapazone të jashtme. Në këtë konfigurim, burimi dhe antena nën provë montohen mbi tokë. Këto antena mund të jenë në male, kulla, ndërtesa ose kudo që dikush e gjen të përshtatshme. Kjo bëhet shpesh për antena shumë të mëdha ose në frekuenca të ulëta (VHF dhe më poshtë, <100 MHz) ku matjet në ambiente të mbyllura do të ishin të vështira për t'u trajtuar. Diagrami bazë i një diapazoni të ngritur tregohet në Figurën 2.
Figura 2. Ilustrim i diapazonit të ngritur.
Antena burimore (ose antena referuese) nuk është domosdoshmërisht në një lartësi më të madhe se antena e testimit, unë thjesht e tregova kështu këtu. Vija e shikimit (LOS) midis dy antenave (e ilustruar nga rrezja e zezë në Figurën 2) duhet të jetë e papenguar. Të gjitha reflektimet e tjera (si rrezja e kuqe e reflektuar nga toka) janë të padëshirueshme. Për diapazonet e larta, pasi të përcaktohet vendndodhja e burimit dhe antenës së testimit, operatorët e testimit përcaktojnë se ku do të ndodhin reflektimet e rëndësishme dhe përpiqen të minimizojnë reflektimet nga këto sipërfaqe. Shpesh për këtë qëllim përdoret material thithës RF ose material tjetër që i largon rrezet nga antena e testimit.
Gama kompakte
Antena burimore duhet të vendoset në fushën e largët të antenës së testimit. Arsyeja është se vala e marrë nga antena e testimit duhet të jetë një valë e rrafshët për saktësi maksimale. Meqenëse antenat rrezatojnë valë sferike, antena duhet të jetë mjaftueshëm larg në mënyrë që vala e rrezatuar nga antena burimore të jetë afërsisht një valë e rrafshët - shih Figurën 3.
Figura 3. Një antenë burimi rrezaton një valë me një front vale sferik.
Megjithatë, për dhomat e brendshme shpesh nuk ka ndarje të mjaftueshme për të arritur këtë. Një metodë për të zgjidhur këtë problem është nëpërmjet një diapazoni kompakt. Në këtë metodë, një antenë burimi është e orientuar drejt një reflektori, forma e të cilit është projektuar për të reflektuar valën sferike në një mënyrë afërsisht planare. Kjo është shumë e ngjashme me parimin mbi të cilin funksionon një antenë antenash. Funksionimi bazë tregohet në Figurën 4.
Figura 4. Diapazoni kompakt - valët sferike nga antena burimore reflektohen në mënyrë planare (të kolimuara).
Gjatësia e reflektorit parabolik zakonisht dëshirohet të jetë disa herë më e madhe se antena e provës. Antena burimore në Figurën 4 është e zhvendosur nga reflektori në mënyrë që të mos jetë pengesë për rrezet e reflektuara. Gjithashtu, duhet të tregohet kujdes për të mbajtur çdo rrezatim të drejtpërdrejtë (bashkim të ndërsjellë) nga antena burimore në antenën e provës.
Koha e postimit: 03 Janar 2024
