AntenoMezurado estas la procezo de kvante taksi kaj analizi la funkciadon kaj karakterizaĵojn de anteno. Per uzado de specialaj testekipaĵoj kaj mezurmetodoj, ni mezuras la gajnon, radian padronon, starantan ondoproporcion, frekvencan respondon kaj aliajn parametrojn de la anteno por kontroli ĉu la dezajnaj specifoj de la anteno plenumas la postulojn, kontroli la funkciadon de la anteno kaj provizi plibonigajn sugestojn. La rezultoj kaj datumoj de antenmezuradoj povas esti uzataj por taksi la funkciadon de anteno, optimumigi dezajnojn, plibonigi sisteman funkciadon kaj provizi gvidon kaj retrosciigon al antenfabrikistoj kaj aplikaĵinĝenieroj.
Bezonata Ekipaĵo en Antenaj Mezuradoj
Por antentestado, la plej fundamenta aparato estas la VNA. La plej simpla tipo de VNA estas 1-porta VNA, kiu kapablas mezuri la impedancon de anteno.
Mezuri la radian padronon, gajnon kaj efikecon de anteno estas pli malfacila kaj postulas multe pli da ekipaĵo. Ni nomos la mezurotan antenon la AUT, kio signifas Anteno Sub Testo. La bezonata ekipaĵo por antenmezuradoj inkluzivas:
Referenca anteno - Anteno kun konataj karakterizaĵoj (gajno, padrono, ktp.)
RF-Potencdissendilo - Maniero injekti energion en la AUT [Anteno Sub Testo]
Ricevilo - Ĉi tio determinas kiom da potenco ricevas la referenca anteno
Poziciiga sistemo - Ĉi tiu sistemo estas uzata por rotacii la testan antenon relative al la fonta anteno, por mezuri la radiadan padronon kiel funkcion de angulo.
Blokdiagramo de la supre menciita ekipaĵo estas montrita en Figuro 1.
Figuro 1. Diagramo de bezonata antena mezura ekipaĵo.
Tiuj ĉi komponantoj estos mallonge diskutitaj. La Referenca Anteno kompreneble devus bone radii je la dezirata testfrekvenco. Referencaj antenoj ofte estas duoble polarigitaj kornoantenoj, tiel ke horizontala kaj vertikala polusiĝo povas esti mezuritaj samtempe.
La Sendilo devus kapabli eligi stabilan konatan potencnivelon. La elira frekvenco ankaŭ devus esti agordebla (selektebla), kaj sufiĉe stabila (stabila signifas, ke la frekvenco, kiun vi ricevas de la sendilo, estas proksima al la dezirata frekvenco, ne multe varias laŭ temperaturo). La sendilo devus enhavi tre malmulte da energio ĉe ĉiuj aliaj frekvencoj (ĉiam estos iom da energio ekster la dezirata frekvenco, sed ne devus esti multe da energio ĉe harmonoj, ekzemple).
La Riceva Sistemo simple bezonas determini kiom da potenco estas ricevita de la testa anteno. Ĉi tio povas esti farita per simpla potencmezurilo, kiu estas aparato por mezuri RF (radiofrekvencan) potencon kaj povas esti konektita rekte al la antenterminaloj per transmisilinio (kiel ekzemple koaksiala kablo kun N-tipaj aŭ SMA-konektiloj). Tipe la ricevilo estas 50-oma sistemo, sed povas havi malsaman impedancon se specifite.
Notu, ke la sistemo de sendo/ricevado ofte estas anstataŭigita per VNA. S21-mezurado sendas frekvencon el pordo 1 kaj registras la ricevitan potencon ĉe pordo 2. Tial, VNA bone taŭgas por ĉi tiu tasko; tamen ĝi ne estas la sola metodo por plenumi ĉi tiun taskon.
La Poziciiga Sistemo kontrolas la orientiĝon de la testa anteno. Ĉar ni volas mezuri la radian padronon de la testa anteno kiel funkcion de angulo (tipe en sferaj koordinatoj), ni bezonas rotacii la testan antenon tiel ke la fonta anteno lumigu la testan antenon el ĉiu ebla angulo. La poziciiga sistemo estas uzata por ĉi tiu celo. En Figuro 1, ni montras la aŭtomatan antenon rotaciantan. Notu, ke ekzistas multaj manieroj plenumi ĉi tiun rotacion; kelkfoje la referenca anteno estas rotaciita, kaj kelkfoje ambaŭ la referenca kaj la aŭtomata antenoj estas rotaciitaj.
Nun kiam ni havas la tutan necesan ekipaĵon, ni povas diskuti kie fari la mezuradojn.
Kie estas bona loko por niaj antenmezuradoj? Eble vi ŝatus fari tion en via garaĝo, sed la reflektoj de la muroj, plafonoj kaj planko igus viajn mezuradojn malprecizaj. La ideala loko por plenumi antenmezuradojn estas ie en la kosmo, kie neniuj reflektoj povas okazi. Tamen, ĉar kosmovojaĝado nuntempe estas tro multekosta, ni koncentriĝos pri mezurlokoj, kiuj estas sur la surfaco de la Tero. Aneĥa ĉambro povas esti uzata por izoli la antenan testaranĝon dum ĝi absorbas reflektitan energion per RF-absorba ŝaŭmo.
Liberaj Spacaj Intervaloj (Anekaj Ĉambroj)
Liberaj spacaj mezurlokoj estas antenaj mezurlokoj desegnitaj por simuli mezuradojn, kiuj estus faritaj en la spaco. Tio estas, ĉiuj reflektitaj ondoj de proksimaj objektoj kaj la grundo (kiuj estas nedezirindaj) estas subpremitaj kiel eble plej multe. La plej popularaj liberaj spacaj mezurlokoj estas aneĥaj ĉambroj, levitaj mezurlokoj kaj la kompakta mezurloko.
Aneĥaj Ĉambroj
Aneĥaj ĉambroj estas endomaj antenejoj. La muroj, plafonoj kaj planko estas kovritaj per speciala materialo, kiu sorbas elektromagnetajn ondojn. Endomaj antenejoj estas dezirindaj, ĉar la testaj kondiĉoj povas esti multe pli strikte kontrolataj ol tiuj de eksterdomaj antenejoj. La materialo ofte havas ankaŭ dentitan formon, kio faras ĉi tiujn ĉambrojn tre interesaj por vidi. La dentitaj triangulaj formoj estas desegnitaj tiel, ke tio, kio estas reflektita de ili, emas disvastiĝi en hazardaj direktoj, kaj tio, kio estas sumigita el ĉiuj hazardaj reflektoj, emas sumiĝi nekohere kaj tiel estas plu subpremita. Bildo de aneĥa ĉambro estas montrita en la sekva bildo, kune kun iuj testekipaĵoj:
(La bildo montras la RFMISO-antenteston)
La malavantaĝo de aneĥaj ĉambroj estas, ke ili ofte devas esti sufiĉe grandaj. Ofte antenoj devas esti almenaŭ plurajn ondolongojn for unu de la alia por simuli malproksimajn kampajn kondiĉojn. Tial, por pli malaltaj frekvencoj kun grandaj ondolongoj ni bezonas tre grandajn ĉambrojn, sed kosto kaj praktikaj limigoj ofte limigas ilian grandecon. Kelkaj defend-kontraktantaj kompanioj, kiuj mezuras la radaran sekcon de grandaj aviadiloj aŭ aliaj objektoj, estas konataj pro tio, ke ili havas aneĥajn ĉambrojn laŭ la grandeco de basketballudejoj, kvankam tio ne estas ordinara. Universitatoj kun aneĥaj ĉambroj tipe havas ĉambrojn, kiuj estas 3-5 metrojn longaj, larĝaj kaj altaj. Pro la grandeclimo, kaj ĉar RF-absorba materialo tipe funkcias plej bone ĉe UHF kaj pli altaj, aneĥaj ĉambroj plej ofte estas uzataj por frekvencoj super 300 MHz.
Levitaj Intervaloj
Altnivelaj radiostacioj estas subĉielaj radiostacioj. En ĉi tiu aranĝo, la fonto kaj la testata anteno estas muntitaj super la tero. Ĉi tiuj antenoj povas esti sur montoj, turoj, konstruaĵoj, aŭ kie ajn oni trovas taŭga. Ĉi tio ofte estas farata por tre grandaj antenoj aŭ ĉe malaltaj frekvencoj (UHF kaj malpli, <100 MHz) kie endomaj mezuradoj estus malfacile fareblaj. La baza diagramo de altnivela radiostacio estas montrita en Figuro 2.
Figuro 2. Ilustraĵo de levita distanco.
La fonta anteno (aŭ referenca anteno) ne nepre estas je pli alta altitudo ol la testa anteno, mi ĵus montris ĝin tiel ĉi tie. La vidlinio (LOS) inter la du antenoj (ilustrita per la nigra radio en Figuro 2) devas esti senobstakla. Ĉiuj aliaj reflektoj (kiel la ruĝa radio reflektita de la tero) estas nedezirindaj. Por altaj distancoj, post kiam la loko de la fonto kaj testa anteno estas determinitaj, la testfunkciigistoj tiam determinas kie la signifaj reflektoj okazos, kaj provas minimumigi la reflektojn de ĉi tiuj surfacoj. Ofte RF-absorba materialo estas uzata por ĉi tiu celo, aŭ alia materialo kiu deviigas la radiojn for de la testa anteno.
Kompaktaj Gamoj
La fontanteno devas esti lokita en la malproksima kampo de la testa anteno. La kialo estas, ke la ondo ricevita de la testa anteno estu ebena ondo por maksimuma precizeco. Ĉar antenoj radias sferajn ondojn, la anteno devas esti sufiĉe malproksima tiel, ke la ondo radiata de la fontanteno estu proksimume ebena ondo - vidu Figuron 3.
Figuro 3. Fonta anteno radias ondon kun sfera ondofronto.
Tamen, por endomaj ĉambroj ofte ne estas sufiĉa apartigo por atingi tion. Unu metodo por solvi ĉi tiun problemon estas per kompakta distanco. En ĉi tiu metodo, fontanteno estas orientita al reflektoro, kies formo estas desegnita por reflekti la sferan ondon laŭ proksimume ebena maniero. Ĉi tio estas tre simila al la principo laŭ kiu funkcias plado-anteno. La baza funkciado estas montrita en Figuro 4.
Figuro 4. Kompakta Gamo - la sferaj ondoj de la fontanteno estas reflektitaj por esti ebenaj (kolimitaj).
Oni tipe deziras, ke la longo de la parabola reflektoro estu plurfoje pli granda ol la testa anteno. La fonta anteno en Figuro 4 estas ŝovita de la reflektoro tiel, ke ĝi ne ĝenas la reflektitajn radiojn. Oni ankaŭ devas zorgi por eviti ajnan rektan radiadon (reciprokan kupladon) de la fonta anteno al la testa anteno.
Afiŝtempo: Jan-03-2024
