Antenomezurado estas la procezo kvante taksi kaj analizi antenefikecon kaj karakterizaĵojn. Uzante specialajn testajn ekipaĵojn kaj mezurmetodojn, ni mezuras la gajnon, radiadan ŝablonon, konstantan ondon, frekvencan respondon kaj aliajn parametrojn de la anteno por kontroli ĉu la dezajnaj specifoj de la anteno plenumas la postulojn, kontrolas la agadon de la anteno kaj doni plibonigajn sugestojn. La rezultoj kaj datenoj de antenmezuradoj povas esti uzataj por taksi antenefikecon, optimumigi dezajnojn, plibonigi sisteman rendimenton kaj provizi gvidadon kaj retrosciigon al antenproduktantoj kaj aplikaĵinĝenieroj.
Bezonata Ekipaĵo en Antenaj Mezuradoj
Por anteno-testado, la plej fundamenta aparato estas la VNA. La plej simpla tipo de VNA estas 1-havena VNA, kiu kapablas mezuri la impedancon de anteno.
Mezurado de radiadpadrono, gajno kaj efikeco de anteno estas pli malfacila kaj postulas multe pli da ekipaĵo. Ni nomos la mezurotan antenon la AUT, kiu signifas Antenna Under Test. La postulata ekipaĵo por antenmezurado inkluzivas:
Referenca anteno - Anteno kun konataj karakterizaĵoj (gajno, ŝablono, ktp)
An RF Power Transmitter - Maniero de injekti energion en la AUT [Anteno Sub Testo]
Ricevila sistemo - Ĉi tio determinas kiom da potenco ricevas la referenca anteno
Pozicia sistemo - Ĉi tiu sistemo estas uzata por turni la testantenon rilate al la fontanteno, por mezuri la radiadpadronon kiel funkcio de angulo.
Blokdiagramo de ĉi-supra ekipaĵo estas montrita en Figuro 1.
Figuro 1. Diagramo de bezonata antena mezura ekipaĵo.
Ĉi tiuj komponantoj estos mallonge diskutitaj. La Referenca Anteno kompreneble devus bone radii je la dezirata testa frekvenco. Referencaj antenoj ofte estas duoble polarizitaj kornantenoj, tiel ke horizontala kaj vertikala polusiĝo povas esti mezurita samtempe.
La Transdona Sistemo devus esti kapabla je eligo de stabila konata fortonivelo. La eliga frekvenco ankaŭ estu agordebla (elektebla), kaj sufiĉe stabila (stabila signifas, ke la frekvenco, kiun vi ricevas de la dissendilo, estas proksima al la frekvenco, kiun vi volas, ne multe varias laŭ temperaturo). La dissendilo 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 Ricevanta Sistemo simple bezonas determini kiom da potenco estas ricevita de la testa anteno. Tio povas esti farita per simpla potencomezurilo, kiu estas aparato por mezuri RF (radiofteco) potencon kaj povas esti konektita rekte al la antenterminaloj per transmisilinio (kiel ekzemple samaksa kablo kun N-tipaj aŭ SMA-konektiloj). Tipe la ricevilo estas 50 Ohm sistemo, sed povas esti malsama impedanco se precizigite.
Notu ke la elsenda/riceva sistemo ofte estas anstataŭigita per VNA. S21-mezurado elsendas frekvencon el haveno 1 kaj registras la ricevitan potencon ĉe haveno 2. Tial, VNA estas bone konvenita al tiu tasko; tamen ĝi ne estas la sola metodo por plenumi ĉi tiun taskon.
La Pozicia Sistemo kontrolas la orientiĝon de la testa anteno. Ĉar ni volas mezuri la radiadpadronon de la testa anteno kiel funkcio de angulo (tipe en sferaj koordinatoj), ni devas turni la testan antenon tiel ke la fontanteno lumigu la testan antenon de ĉiu ebla angulo. La poziciiga sistemo estas uzata por ĉi tiu celo. En Figuro 1, ni montras la AUT turnita. Notu, ke ekzistas multaj manieroj plenumi ĉi tiun rotacion; foje la referenca anteno estas rotaciita, kaj foje kaj la referencaj kaj AUT-antenoj estas turnataj.
Nun kiam ni havas ĉiujn necesajn ekipaĵojn, 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 mezurojn malprecizaj. La ideala loko por plenumi antenmezuradon estas ie en la kosma spaco, kie neniuj reflektoj povas okazi. Tamen, ĉar kosma vojaĝo estas nuntempe prohibe multekosta, ni koncentriĝos sur mezurejoj kiuj estas sur la surfaco de la Tero. Anekoika Ĉambro povas esti uzata por izoli la antenan testan aranĝon dum sorbas reflektitan energion per RF-sorbanta ŝaŭmo.
Libera Spacaj Intervaloj (Anekoaj Ĉambroj)
Liberspacaj intervaloj estas antenmezurlokoj dizajnitaj por simuli mezuradojn kiuj estus faritaj en spaco. Tio estas, ĉiuj reflektitaj ondoj de proksimaj objektoj kaj la grundo (kiuj estas nedezirindaj) estas subpremitaj kiel eble plej multe. La plej popularaj liberspacaj intervaloj estas anekoikaj kameroj, levitaj intervaloj, kaj la kompakta intervalo.
Aneĥaj Ĉambroj
Aneĥaj kameroj estas endomaj antenintervaloj. La muroj, plafonoj kaj planko estas kovritaj per speciala elektromagneta ondo absorbanta materialo. Endomaj intervaloj estas dezirindaj ĉar la testkondiĉoj povas esti multe pli malloze kontrolitaj ol tiu de subĉielaj intervaloj. La materialo ankaŭ estas ofte denta en formo, igante ĉi tiujn kamerojn sufiĉe interesaj por vidi. La dentitaj triangulformoj estas dizajnitaj tiel ke kio estas reflektita de ili tendencas disvastiĝi en hazardaj indikoj, kaj kio estas aldonita kune de ĉiuj hazardaj reflektadoj tendencas aldoni nekohere kaj estas tiel subpremita plu. Bildo de anekoika kamero estas montrita en la sekva bildo, kune kun iu testa ekipaĵo:
(La bildo montras la provon de anteno RFMISO)
La malavantaĝo de anekoikaj ĉambroj estas, ke ili ofte devas esti sufiĉe grandaj. Ofte antenoj devas esti pluraj ondolongoj for unu de la alia minimume por simuli forkampajn kondiĉojn. Tial, por pli malaltaj frekvencoj kun grandaj ondolongoj ni bezonas tre grandajn kamerojn, sed kosto kaj praktikaj limoj ofte limigas ilian grandecon. Kelkaj defendaj kontraktaj firmaoj kiuj mezuras la Radaran Sekcion de grandaj aviadiloj aŭ aliaj objektoj povas havi anekoigajn kamerojn la grandecon de basketbaltribunaloj, kvankam tio ne estas ordinara. Universitatoj kun anekoikaj kameroj tipe havas kamerojn kiuj estas 3-5 metrojn en longo, larĝo kaj alteco. Pro la grandeclimo, kaj ĉar RF absorbanta materialo tipe funkcias plej bone ĉe UHF kaj pli alte, anekoikaj kameroj plejofte estas uzitaj por frekvencoj super 300 MHz.
Altaj Intervaloj
Altniveloj estas subĉielaj intervaloj. En ĉi tiu aranĝo, la fonto kaj anteno sub testo estas muntitaj super la grundo. Ĉi tiuj antenoj povas esti sur montoj, turoj, konstruaĵoj, aŭ kie ajn oni trovas, ke tio taŭgas. Tio ofte estas farita por tre grandaj antenoj aŭ ĉe malaltfrekvencoj (UHF kaj malsupre, <100 MHz) kie endomaj mezuradoj estus nesolveblaj. La baza diagramo de levita gamo estas montrita en Figuro 2.
Figuro 2. Ilustraĵo de levita gamo.
La fontanteno (aŭ referenca anteno) ne estas nepre je pli alta alto ol la testa anteno, mi ĵus montris ĝin ĉi tie. La vidlinio (LOS) inter la du antenoj (ilustrita per la nigra radio en Figuro 2) devas esti neobstrukcita. Ĉiuj aliaj reflektadoj (kiel ekzemple la ruĝa radio reflektita de la grundo) estas nedezirindaj. Por levitaj intervaloj, post kiam fonto kaj testa antenloko estas determinitaj, la testfunkciigistoj tiam determinas kie la signifaj reflektadoj okazos, kaj provas minimumigi la reflektadojn de tiuj surfacoj. Ofte rf absorbanta materialo estas uzita por tiu celo, aŭ alia materialo kiu deviigas la radiojn for de la testanteno.
Kompaktaj Gamoj
La fontanteno devas esti metita en la malproksiman kampon de la testa anteno. La kialo estas, ke la ondo ricevita de la testa anteno devus esti ebena ondo por maksimuma precizeco. Ĉar antenoj radias sferajn ondojn, la anteno devas esti sufiĉe malproksima tia ke la ondo radiata de la fontanteno estas proksimume ebena ondo - vidu Figuron 3.
Figuro 3. Fontanteno radias ondon kun sfera ondofronto.
Tamen, por endomaj ĉambroj ofte ne estas sufiĉe da apartigo por atingi tion. Unu metodo por ripari ĉi tiun problemon estas per kompakta gamo. En ĉi tiu metodo, fontanteno estas orientita direkte al reflektoro, kies formo estas dizajnita por reflekti la sferan ondon en proksimume ebena maniero. Ĉi tio tre similas al la principo sur kiu funkcias anteno de anteno. La baza operacio estas montrita en Figuro 4.
Figuro 4. Kompakta Gamo - la sferaj ondoj de la fontanteno estas reflektitaj por esti ebenaj (kolimitaj).
La longo de la parabola reflektoro estas tipe dezirata esti plurajn fojojn same granda kiel la testanteno. La fontanteno en Figuro 4 estas ofsetita de la reflektoro tiel ke ĝi ne estas en la maniero de la reflektitaj radioj. Zorgo ankaŭ devas esti ekzercita por konservi ajnan rektan radiadon (reciproka kuplado) de la fontanteno ĝis la testanteno.
Afiŝtempo: Jan-03-2024
