Antenëmatja është procesi i vlerësimit dhe analizimit sasior të performancës dhe karakteristikave të antenës. Duke përdorur pajisje speciale testimi dhe metoda matëse, ne matim fitimin, modelin e rrezatimit, raportin e valëve në këmbë, përgjigjen e frekuencës dhe parametrat e tjerë të antenës për të verifikuar nëse specifikimet e projektimit të antenës përmbushin kërkesat, kontrollojmë performancën e antenës dhe jep sugjerime përmirësimi. Rezultatet dhe të dhënat nga matjet e antenës mund të përdoren për të vlerësuar performancën e antenës, për të optimizuar dizajnet, për të përmirësuar performancën e sistemit dhe për të ofruar udhëzime dhe reagime për prodhuesit e antenave dhe inxhinierët e aplikacioneve.
Pajisjet e nevojshme në matjet e antenave
Për testimin e antenës, pajisja më themelore është VNA. Lloji më i thjeshtë i VNA është një VNA me 1 porte, e cila është në gjendje të masë rezistencën e rezistencës së 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 për t'u matur AUT, që do të thotë Antena nën test. Pajisjet e nevojshme për matjet e antenës përfshijnë:
Një antenë referencë - Një antenë me karakteristika të njohura (përfitim, model, etj.)
Një transmetues i fuqisë RF - Një mënyrë për të injektuar energji në AUT [Antena në provë]
Një sistem marrës - Kjo përcakton se sa fuqi merret nga antena e referencës
Një sistem pozicionimi - Ky sistem përdoret për të rrotulluar antenën e provës në lidhje me antenën e burimit, për të matur modelin e rrezatimit në funksion të këndit.
Një bllok diagram i pajisjeve të mësipërme është paraqitur në Figurën 1.
Figura 1. Diagrami i pajisjeve të kërkuara të matjes së antenës.
Këto komponentë do të diskutohen shkurtimisht. Antena e referencës sigurisht që duhet të rrezatojë mirë në frekuencën e dëshiruar të provës. Antenat e referencës janë shpesh antena me bori të dyfishta, kështu që polarizimi horizontal dhe vertikal mund të maten në të njëjtën kohë.
Sistemi Transmetues duhet të jetë në gjendje të nxjerrë një nivel të qëndrueshëm të njohur të fuqisë. Frekuenca e daljes duhet gjithashtu të jetë e sintonizueshme (e zgjedhur) 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 harmonikë, për shembull).
Sistemi Marrës thjesht duhet të përcaktojë se sa fuqi merret nga antena e provës. Kjo mund të bëhet nëpërmjet një matësi të thjeshtë të energjisë, i cili është një pajisje për matjen e fuqisë RF (frekuencë radio) dhe mund të lidhet drejtpërdrejt 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 jetë një rezistencë e ndryshme nëse specifikohet.
Vini re se sistemi i transmetimit/marrjes shpesh zëvendësohet nga një VNA. Një matje S21 transmeton një frekuencë nga porti 1 dhe regjistron fuqinë e marrë në portin 2. Prandaj, një VNA është e përshtatshme për këtë detyrë; megjithatë nuk është metoda e vetme e kryerjes së kësaj detyre.
Sistemi i pozicionimit kontrollon orientimin e antenës së provës. Meqenëse duam të matim modelin e rrezatimit të antenës së provës në funksion të këndit (zakonisht në koordinata sferike), duhet të rrotullojmë antenën e provës në mënyrë që antena e burimit të ndriçojë antenën e testimit nga çdo kënd i mundshëm. Sistemi i pozicionimit përdoret për këtë qëllim. Në figurën 1, ne tregojmë AUT duke u rrotulluar. Vini re se ka shumë mënyra për të kryer këtë rrotullim; ndonjëherë antena e referencës rrotullohet, dhe ndonjëherë rrotullohen të dyja antenat referuese dhe AUT.
Tani që kemi të gjitha pajisjet e nevojshme, mund të diskutojmë se ku të bëjmë matjet.
Ku është një vend i mirë për matjet tona të antenës? Ndoshta ju dëshironi ta bëni 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 shfaqen reflektime. Megjithatë, për shkak se udhëtimi në hapësirë është aktualisht tepër i shtrenjtë, ne do të fokusohemi në vendet e matjes që janë në sipërfaqen e Tokës. Një dhomë anekoike mund të përdoret për të izoluar konfigurimin e testit të antenës ndërsa thith energjinë e reflektuar me shkumë thithëse RF.
Gama e Hapësirës së Lirë (Dhomat Anekoike)
Gama e hapësirës së lirë janë vendndodhje për matjen e antenave të krijuara 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. Gamat më të njohura të hapësirës së lirë janë dhomat anekoike, vargjet e ngritura dhe diapazoni kompakt.
Dhomat anekoike
Dhomat anekoike janë diapazon të antenave të brendshme. Muret, tavanet dhe dyshemeja janë të veshura me material special për thithjen e valëve elektromagnetike. Zonat e brendshme janë të dëshirueshme sepse kushtet e testimit mund të kontrollohen shumë më fort se sa ato të zonave të jashtme. Materiali shpesh është gjithashtu në formë të dehur, duke i bërë këto dhoma mjaft interesante për t'u parë. Format e trekëndëshit të dhëmbëzuar janë projektuar në mënyrë që ajo që reflektohet prej tyre ka tendencë të përhapet në drejtime të rastësishme dhe ajo që shtohet së bashku nga të gjitha reflektimet e rastësishme ka tendencë të shtohet në mënyrë jokoherente dhe kështu shtypet më tej. Një fotografi e një dhome anekoike është paraqitur në foton e mëposhtme, së bashku me disa pajisje testimi:
(Foto tregon testin e antenës RFMISO)
E meta e dhomave anekoike është se ato shpesh duhet të jenë mjaft të mëdha. Shpesh antenat duhet të jenë minimalisht 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 e kufizojnë madhësinë e tyre. Disa kompani kontraktuese të mbrojtjes që matin seksionin 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 të lartë, dhomat anekoike përdoren më shpesh për frekuenca mbi 300 MHz.
Gama e ngritur
Rangat e ngritura janë vargje të jashtme. Në këtë konfigurim, burimi dhe antena në provë janë montuar mbi tokë. Këto antena mund të jenë në male, kulla, ndërtesa ose kudo që dikush e gjen që është e përshtatshme. Kjo bëhet shpesh për antena shumë të mëdha ose në frekuenca të ulëta (VHF dhe më poshtë, <100 MHz) ku matjet e brendshme do të ishin të vështira. Diagrami bazë i një diapazoni të ngritur është paraqitur në Figurën 2.
Figura 2. Ilustrimi i diapazonit të ngritur.
Antena e burimit (ose antena e referencës) nuk është domosdoshmërisht në një lartësi më të lartë se antena e provës, thjesht e tregova në këtë mënyrë 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 intervalet e ngritura, pasi të përcaktohet vendndodhja e burimit dhe antenës së provës, operatorët e testimit më pas 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 provës.
Gama kompakte
Antena e burimit duhet të vendoset në fushën e largët të antenës së provës. Arsyeja është se vala e marrë nga antena e provës duhet të jetë një valë plani për saktësi maksimale. Meqenëse antenat rrezatojnë valë sferike, antena duhet të jetë mjaft e largët në mënyrë që vala e rrezatuar nga antena e burimit të jetë afërsisht një valë e rrafshët - shih Figurën 3.
Figura 3. Një antenë burim rrezaton një valë me një front vale sferike.
Megjithatë, për dhomat e brendshme shpesh nuk ka ndarje të mjaftueshme për ta arritur këtë. Një mënyrë për të zgjidhur këtë problem është përmes një diapazoni kompakt. Në këtë metodë, një antenë burimore është e orientuar drejt një reflektori, forma e të cilit është projektuar për të pasqyruar valën sferike në një mënyrë afërsisht planare. Kjo është shumë e ngjashme me parimin mbi të cilin funksionon një antenë pjate. Operacioni bazë është paraqitur në Figurën 4.
Figura 4. Gama kompakte - valët sferike nga antena burimore reflektohen të jenë planare (të ngjitura).
Gjatësia e reflektorit parabolik zakonisht dëshirohet të jetë disa herë më e madhe se antena e provës. Antena e burimit në figurën 4 është zhvendosur nga reflektori në mënyrë që të mos jetë në rrugën e rrezeve të reflektuara. Kujdes duhet të ushtrohet gjithashtu për të mbajtur çdo rrezatim të drejtpërdrejtë (bashkim reciprok) nga antena e burimit në antenën e provës.
Koha e postimit: Jan-03-2024
