Antenaölçmə antenanın performansını və xüsusiyyətlərini kəmiyyətcə qiymətləndirmək və təhlil etmək prosesidir. Xüsusi sınaq avadanlığı və ölçmə üsullarından istifadə etməklə biz antenanın dizayn xüsusiyyətlərinin tələblərə cavab verib-vermədiyini yoxlamaq, antenanın işini yoxlamaq və antenanın qazancını, şüalanma modelini, dayanıqlı dalğa nisbətini, tezlik reaksiyasını və digər parametrlərini ölçürük. təkmilləşdirmə təklifləri verin. Antena ölçmələrinin nəticələri və məlumatları antenanın performansını qiymətləndirmək, dizaynları optimallaşdırmaq, sistem performansını yaxşılaşdırmaq və antenna istehsalçılarına və tətbiq mühəndislərinə rəhbərlik və rəy təmin etmək üçün istifadə edilə bilər.
Anten Ölçmələrində Tələb olunan Avadanlıqlar
Antenanın yoxlanılması üçün ən əsas cihaz VNA-dır. Ən sadə VNA növü antenanın empedansını ölçə bilən 1 portlu VNA-dır.
Antenanın radiasiya modelinin, qazancının və səmərəliliyinin ölçülməsi daha çətindir və daha çox avadanlıq tələb edir. Ölçüləcək antenanı AUT adlandıracağıq, bu da Antenna Under Test deməkdir. Anten ölçmələri üçün tələb olunan avadanlıqlara aşağıdakılar daxildir:
Referans antenna - Məlum xüsusiyyətləri olan antena (qazanc, nümunə və s.)
RF Güc Ötürücü - AUT-a enerji vurmaq üsulu [Sınaq altında olan antenna]
Qəbuledici sistem - Bu, istinad antenası tərəfindən nə qədər gücün qəbul edildiyini müəyyən edir
Yerləşdirmə sistemi - Bu sistem test antennasını mənbə antennasına nisbətən fırlatmaq, radiasiya modelini bucaq funksiyası kimi ölçmək üçün istifadə olunur.
Yuxarıdakı avadanlığın blok diaqramı Şəkil 1-də göstərilmişdir.
Şəkil 1. Tələb olunan antena ölçmə avadanlığının diaqramı.
Bu komponentlər qısaca müzakirə olunacaq. İstinad antenası, əlbəttə ki, istənilən test tezliyində yaxşı şüalanmalıdır. İstinad antenaları çox vaxt ikiqat qütblü buynuzlu antenalar olur ki, üfüqi və şaquli qütbləşmə eyni vaxtda ölçülə bilsin.
Ötürücü Sistem sabit məlum güc səviyyəsini çıxara bilməlidir. Çıxış tezliyi də tənzimlənə bilən (seçilə bilən) və kifayət qədər sabit olmalıdır (sabit o deməkdir ki, ötürücüdən aldığınız tezlik istədiyiniz tezlikə yaxındır, temperaturdan çox dəyişmir). Transmitter bütün digər tezliklərdə çox az enerji ehtiva etməlidir (həmişə istənilən tezlikdən kənarda bir az enerji olacaq, lakin harmoniklərdə çox enerji olmamalıdır).
Qəbul sistemi sadəcə olaraq test antenasından nə qədər enerji alındığını müəyyən etməlidir. Bu, RF (radio tezliyi) gücünü ölçmək üçün bir cihaz olan və bir ötürmə xətti (məsələn, N tipli və ya SMA konnektorları olan koaksial kabel) vasitəsilə birbaşa antenanın terminallarına qoşula bilən sadə güc ölçmə cihazı vasitəsilə edilə bilər. Tipik olaraq qəbuledici 50 Ohm sistemidir, lakin müəyyən edilərsə, fərqli bir empedans ola bilər.
Qeyd edək ki, ötürmə/qəbul sistemi tez-tez VNA ilə əvəz olunur. S21 ölçülməsi port 1-dən tezliyi ötürür və 2-ci portda qəbul edilən gücü qeyd edir. Beləliklə, VNA bu vəzifə üçün çox uyğundur; lakin bu vəzifəni yerinə yetirmək üçün yeganə üsul deyil.
Mövqeləşdirmə Sistemi test antennasının istiqamətini idarə edir. Test antennasının şüalanma modelini bucaq funksiyası kimi (adətən sferik koordinatlarda) ölçmək istədiyimiz üçün sınaq antennasını elə çevirməliyik ki, mənbə antenna test antennasını hər mümkün bucaqdan işıqlandırsın. Bunun üçün yerləşdirmə sistemi istifadə olunur. Şəkil 1-də AUT-un fırlandığını göstəririk. Qeyd edək ki, bu fırlanmanı həyata keçirməyin bir çox yolu var; bəzən istinad antenası fırlanır, bəzən isə həm istinad, həm də AUT antenaları fırlanır.
İndi bütün lazımi avadanlıqlarımız var, biz ölçmələri harada edəcəyimizi müzakirə edə bilərik.
Antena ölçmələrimiz üçün yaxşı yer haradadır? Ola bilsin ki, siz bunu qarajınızda etmək istərdiniz, lakin divarlar, tavanlar və döşəmədən gələn əkslər ölçmələrinizi qeyri-dəqiq edəcək. Antena ölçmələrini yerinə yetirmək üçün ideal yer heç bir yansımanın baş verə bilməyəcəyi kosmosda yerləşir. Bununla belə, kosmos səyahəti hal-hazırda həddindən artıq bahalı olduğundan, biz Yerin səthində olan ölçmə yerlərinə diqqət yetirəcəyik. Yansıtma kamerası RF uducu köpüklə əks olunan enerjini udarkən antenna test qurğusunu təcrid etmək üçün istifadə edilə bilər.
Sərbəst Kosmos Aralıqları (Anekoik Kameralar)
Sərbəst məkan diapazonları kosmosda yerinə yetiriləcək ölçmələri simulyasiya etmək üçün nəzərdə tutulmuş anten ölçmə yerləridir. Yəni, yaxınlıqdakı obyektlərdən və yerdən (arzuolunmaz olan) əks olunan bütün dalğalar mümkün qədər sıxışdırılır. Ən məşhur boş yer diapazonları yankısız kameralar, yüksəldilmiş diapazonlar və kompakt diapazondur.
Anekoik otaqlar
Anekoik kameralar qapalı anten diapazonlarıdır. Divarlar, tavanlar və döşəmə xüsusi elektromaqnit dalğalarını uducu materialla üzlənmişdir. Daxili diapazonlar arzuolunandır, çünki sınaq şərtləri açıq diapazonlardan daha sıx şəkildə idarə oluna bilər. Material tez-tez formadadır və bu kameraları görmək üçün olduqca maraqlı edir. Kəsik üçbucaq formaları elə qurulmuşdur ki, onlardan əks olunanlar təsadüfi istiqamətlərdə yayılmağa meyllidir və bütün təsadüfi əkslərdən bir araya toplananlar uyğunsuz şəkildə əlavə olunmağa meyllidir və beləliklə, daha da sıxışdırılır. Aşağıdakı şəkildə bəzi sınaq avadanlığı ilə birlikdə yankısız kameranın şəkli göstərilir:
(Şəkil RFMISO antenna testini göstərir)
Anekoik kameraların dezavantajı onların çox vaxt olduqca böyük olmasıdır. Çox vaxt antenalar uzaq sahə şərtlərini simulyasiya etmək üçün bir-birindən minimum bir neçə dalğa uzunluğunda olmalıdır. Beləliklə, böyük dalğa uzunluqlu aşağı tezliklər üçün çox böyük kameralara ehtiyacımız var, lakin qiymət və praktik məhdudiyyətlər çox vaxt onların ölçüsünü məhdudlaşdırır. Böyük təyyarələrin və ya digər obyektlərin Radar Kesimini ölçən bəzi müdafiə podratçı şirkətlərinin adi olmasa da, basketbol meydançalarının ölçüsündə yankısız kameralara malik olduğu məlumdur. Anekoik kameraları olan universitetlərdə adətən uzunluğu, eni və hündürlüyü 3-5 metr olan kameralar olur. Ölçü məhdudiyyətinə görə və RF uducu material adətən UHF və daha yüksəkdə ən yaxşı işlədiyinə görə, yankısız kameralar ən çox 300 MHz-dən yuxarı tezliklər üçün istifadə olunur.
Yüksək silsilələr
Yüksək silsilələr açıq hava silsilələridir. Bu quraşdırmada sınaqdan keçən mənbə və antena yerin üstündə quraşdırılır. Bu antenalar dağlarda, qüllələrdə, binalarda və ya uyğun olan hər yerdə ola bilər. Bu, çox vaxt çox böyük antenalar üçün və ya daxili ölçülərin çətin olacağı aşağı tezliklərdə (VHF və aşağı, <100 MHz) edilir. Yüksək diapazonun əsas diaqramı Şəkil 2-də göstərilmişdir.
Şəkil 2. Yüksək diapazonun təsviri.
Mənbə antenası (və ya istinad antenası) mütləq sınaq antennasından daha yüksək hündürlükdə deyil, mən bunu sadəcə burada göstərdim. İki antena (Şəkil 2-də qara şüa ilə təsvir edilmişdir) arasındakı görmə xətti (LOS) maneəsiz olmalıdır. Bütün digər əkslər (məsələn, yerdən əks olunan qırmızı şüa) arzuolunmazdır. Yüksək diapazonlar üçün mənbə və sınaq antennasının yeri müəyyən edildikdən sonra, sınaq operatorları əhəmiyyətli yansımaların harada baş verəcəyini müəyyənləşdirir və bu səthlərdən əks olunmaları minimuma endirməyə çalışırlar. Çox vaxt bu məqsədlə rf uducu material və ya şüaları sınaq antennasından yayındıran digər material istifadə olunur.
Kompakt diapazonlar
Mənbə antenası sınaq antennasının uzaq sahəsinə yerləşdirilməlidir. Səbəb odur ki, sınaq antennasının qəbul etdiyi dalğa maksimum dəqiqlik üçün müstəvi dalğa olmalıdır. Antenalar sferik dalğalar yaydığından, antenanın kifayət qədər uzaq olması lazımdır ki, mənbə antenasından yayılan dalğa təxminən müstəvi dalğa olsun - Şəkil 3-ə baxın.
Şəkil 3. Mənbə antenası sferik dalğa cəbhəsi olan bir dalğa yayır.
Bununla belə, qapalı otaqlar üçün çox vaxt buna nail olmaq üçün kifayət qədər ayırma yoxdur. Bu problemi həll etməyin bir yolu kompakt diapazondur. Bu üsulda mənbə antenası forması sferik dalğanı təxminən planar şəkildə əks etdirmək üçün nəzərdə tutulmuş reflektora yönəldilir. Bu, qab antenasının işlədiyi prinsipə çox bənzəyir. Əsas əməliyyat Şəkil 4-də göstərilmişdir.
Şəkil 4. Yığcam diapazon - mənbə antenasından gələn sferik dalğalar planar (collimated) olaraq əks olunur.
Parabolik reflektorun uzunluğunun adətən test antennasından bir neçə dəfə böyük olması arzu edilir. Şəkil 4-dəki mənbə antenası əks olunan şüaların yolunda olmaması üçün reflektordan kənarlaşdırılıb. Mənbə antenasından sınaq antenasına hər hansı birbaşa şüalanma (qarşılıqlı birləşmə) saxlamaq üçün də diqqətli olmaq lazımdır.
Göndərmə vaxtı: 03 yanvar 2024-cü il
