Antennao'lchash - bu antennaning ishlashi va xususiyatlarini miqdoriy baholash va tahlil qilish jarayonidir. Maxsus sinov uskunalari va o'lchash usullaridan foydalangan holda, biz antennaning dizayn xususiyatlari talablarga javob berishini tekshirish, antennaning ishlashini tekshirish va takomillashtirish bo'yicha takliflar berish uchun antennaning kuchaytirish, nurlanish naqshini, tik turgan to'lqin nisbatini, chastota javobini va boshqa parametrlarini o'lchaymiz. Antenna o'lchovlaridan olingan natijalar va ma'lumotlar antennaning ishlashini baholash, dizaynlarni optimallashtirish, tizimning ishlashini yaxshilash va antenna ishlab chiqaruvchilari va dastur muhandislariga ko'rsatmalar va fikr-mulohazalar berish uchun ishlatilishi mumkin.
Antenna o'lchovlarida zarur uskunalar
Antennani sinash uchun eng asosiy qurilma VNA hisoblanadi. VNA ning eng oddiy turi 1 portli VNA bo'lib, u antennaning impedansini o'lchashga qodir.
Antennaning nurlanish naqshini, kuchaytirish koeffitsientini va samaradorligini o'lchash qiyinroq va ko'proq uskunalarni talab qiladi. Biz o'lchanadigan antennani AUT deb ataymiz, bu "Antenna Under Test" degan ma'noni anglatadi. Antenna o'lchovlari uchun zarur bo'lgan uskunalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Malumot antennasi - Ma'lum xususiyatlarga (kuchaytirish, naqsh va boshqalar) ega antenna.
RF quvvat uzatgichi - AUTga energiya yuborish usuli [Sinov ostidagi antenna]
Qabul qilgich tizimi - bu mos yozuvlar antennasi tomonidan qancha quvvat qabul qilinishini aniqlaydi
Joylashtirish tizimi - Bu tizim sinov antennasini manba antennasiga nisbatan aylantirish, nurlanish naqshini burchak funksiyasi sifatida o'lchash uchun ishlatiladi.
Yuqoridagi uskunaning blok-sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan.
1-rasm. Kerakli antenna o'lchash uskunasining diagrammasi.
Ushbu komponentlar qisqacha muhokama qilinadi. Tavsiya etuvchi antenna, albatta, kerakli sinov chastotasida yaxshi nurlanishi kerak. Tavsiya etuvchi antennalar ko'pincha ikki qutbli shoxli antennalardir, shuning uchun gorizontal va vertikal qutblanishni bir vaqtning o'zida o'lchash mumkin.
Uzatuvchi tizim barqaror ma'lum quvvat darajasini chiqarishga qodir bo'lishi kerak. Chiqish chastotasi ham sozlanishi (tanlanishi mumkin) va yetarlicha barqaror bo'lishi kerak (barqaror degani, uzatgichdan oladigan chastota siz xohlagan chastotaga yaqin, haroratga qarab unchalik o'zgarmasligini anglatadi). Uzatgich boshqa barcha chastotalarda juda kam energiyaga ega bo'lishi kerak (har doim kerakli chastotadan tashqarida bir oz energiya bo'ladi, lekin, masalan, garmonikalarda ko'p energiya bo'lmasligi kerak).
Qabul qilish tizimi shunchaki sinov antennasidan qancha quvvat qabul qilinishini aniqlashi kerak. Buni oddiy quvvat o'lchagich orqali amalga oshirish mumkin, bu RF (radio chastotasi) quvvatini o'lchash moslamasi bo'lib, uzatish liniyasi (masalan, N-turdagi yoki SMA ulagichlari bo'lgan koaksial kabel) orqali to'g'ridan-to'g'ri antenna terminallariga ulanishi mumkin. Odatda qabul qilgich 50 Ohm tizimdir, lekin agar ko'rsatilsa, boshqa impedansga ega bo'lishi mumkin.
E'tibor bering, uzatish/qabul qilish tizimi ko'pincha VNA bilan almashtiriladi. S21 o'lchovi chastotani 1-portdan uzatadi va 2-portda qabul qilingan quvvatni qayd etadi. Shuning uchun VNA bu vazifaga juda mos keladi; ammo bu vazifani bajarishning yagona usuli emas.
Joylashtirish tizimi sinov antennasining yo'nalishini boshqaradi. Sinov antennasining nurlanish naqshini burchak funksiyasi sifatida (odatda sharsimon koordinatalarda) o'lchashni istaganimiz sababli, sinov antennasini manba antennasi sinov antennasini har qanday mumkin bo'lgan burchakdan yoritadigan qilib aylantirishimiz kerak. Joylashtirish tizimi shu maqsadda ishlatiladi. 1-rasmda biz AUT ning aylantirilayotganini ko'rsatamiz. E'tibor bering, bu aylanishni amalga oshirishning ko'plab usullari mavjud; ba'zan mos yozuvlar antennasi aylantiriladi, ba'zan esa mos yozuvlar va AUT antennalari ham aylantiriladi.
Endi bizda barcha kerakli uskunalar mavjud bo'lganligi sababli, o'lchovlarni qayerda bajarishni muhokama qilishimiz mumkin.
Antenna o'lchovlarimiz uchun qayerda yaxshi joy bor? Balki siz buni garajingizda qilishni xohlaysiz, lekin devorlar, shiftlar va pollardan aks ettirishlar sizning o'lchovlaringizni noto'g'ri qiladi. Antenna o'lchovlarini o'tkazish uchun ideal joy - bu hech qanday aks ettirish bo'lmaydigan kosmosdagi joy. Biroq, kosmik sayohat hozirda juda qimmat bo'lgani uchun biz Yer yuzasida joylashgan o'lchov joylariga e'tibor qaratamiz. Antenna sinov moslamasini izolyatsiya qilish va aks ettirilgan energiyani RF yutuvchi ko'pik bilan yutish uchun anexoik kameradan foydalanish mumkin.
Erkin kosmik diapazonlar (Anekoik kameralar)
Bo'sh fazoviy diapazonlar - bu fazoda amalga oshiriladigan o'lchovlarni simulyatsiya qilish uchun mo'ljallangan antenna o'lchash joylari. Ya'ni, yaqin atrofdagi obyektlardan va yerdan aks etgan barcha to'lqinlar (istalmagan) iloji boricha bostiriladi. Eng mashhur bo'sh fazoviy diapazonlar anexoik kameralar, baland diapazonlar va ixcham diapazondir.
Anekoik xonalar
Anexoik kameralar - bu yopiq antenna diapazonlari. Devorlar, shiftlar va pollar maxsus elektromagnit to'lqinlarni yutuvchi material bilan qoplangan. Ichki diapazonlar afzalroq, chunki sinov sharoitlari ochiq radio diapazonlariga qaraganda ancha qattiqroq nazorat qilinishi mumkin. Material ko'pincha tishli shaklga ega bo'ladi, bu esa bu kameralarni ko'rishni juda qiziqarli qiladi. Tishli uchburchak shakllari shunday yaratilganki, ulardan aks etgan narsa tasodifiy yo'nalishlarda tarqaladi va barcha tasodifiy aks ettirishlardan qo'shilgan narsa nomuvofiq ravishda qo'shiladi va shu tariqa yanada bostiriladi. Anexoik kameraning rasmi quyidagi rasmda ba'zi sinov uskunalari bilan birga ko'rsatilgan:
(Rasmda RFMISO antenna sinovi ko'rsatilgan)
Anekoik kameralarning kamchiligi shundaki, ular ko'pincha juda katta bo'lishi kerak. Ko'pincha antennalar uzoq maydon sharoitlarini simulyatsiya qilish uchun bir-biridan kamida bir nechta to'lqin uzunliklarida joylashgan bo'lishi kerak. Shuning uchun, katta to'lqin uzunliklariga ega past chastotalar uchun bizga juda katta kameralar kerak, ammo xarajat va amaliy cheklovlar ko'pincha ularning o'lchamlarini cheklaydi. Katta samolyotlar yoki boshqa obyektlarning radar kesimini o'lchaydigan ba'zi mudofaa pudratchi kompaniyalari basketbol maydonlari o'lchamidagi anekoik kameralarga ega ekanligi ma'lum, garchi bu oddiy holat emas. Anekoik kameralarga ega universitetlarda odatda uzunligi, kengligi va balandligi 3-5 metr bo'lgan kameralar mavjud. Hajmi cheklanganligi va RF yutuvchi material odatda UHF va undan yuqori chastotalarda eng yaxshi ishlashi sababli, anekoik kameralar ko'pincha 300 MGts dan yuqori chastotalar uchun ishlatiladi.
Baland tizmalar
Baland diapazonlar - bu ochiq diapazonlar. Ushbu o'rnatishda sinovdan o'tkazilayotgan manba va antenna yer ustida o'rnatiladi. Bu antennalar tog'larda, minoralarda, binolarda yoki mos keladigan har qanday joyda bo'lishi mumkin. Bu ko'pincha juda katta antennalar uchun yoki past chastotalarda (VHF va undan past, <100 MGts) amalga oshiriladi, bu yerda ichki o'lchovlarni amalga oshirish qiyin bo'ladi. Baland diapazonning asosiy diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan.
2-rasm. Yuqori diapazonning illyustratsiyasi.
Manba antennasi (yoki mos yozuvlar antennasi) sinov antennasidan balandroq balandlikda bo'lishi shart emas, men uni shunchaki bu yerda ko'rsatdim. Ikki antenna orasidagi ko'rish chizig'i (LOS) (2-rasmdagi qora nur bilan ko'rsatilgan) to'siqsiz bo'lishi kerak. Boshqa barcha aks ettirishlar (masalan, yerdan aks etgan qizil nur) istalmagan. Baland diapazonlar uchun manba va sinov antennasining joylashuvi aniqlangandan so'ng, sinov operatorlari muhim aks ettirishlar qayerda sodir bo'lishini aniqlaydilar va bu sirtlardan aks ettirishlarni minimallashtirishga harakat qiladilar. Ko'pincha bu maqsadda radiochastotani yutuvchi material yoki nurlarni sinov antennasidan uzoqlashtiradigan boshqa material ishlatiladi.
Yilni diapazonlar
Manba antennasi sinov antennasining uzoq maydoniga joylashtirilishi kerak. Buning sababi shundaki, sinov antennasi tomonidan qabul qilingan to'lqin maksimal aniqlik uchun tekis to'lqin bo'lishi kerak. Antennalar sharsimon to'lqinlarni tarqatganligi sababli, antenna manba antennasidan chiqadigan to'lqin taxminan tekis to'lqin bo'lishi uchun yetarlicha uzoqda bo'lishi kerak - 3-rasmga qarang.
3-rasm. Manba antennasi sharsimon to'lqin jabhasi bo'lgan to'lqinni nurlantiradi.
Biroq, yopiq kameralar uchun bunga erishish uchun ko'pincha ajratish yetarli bo'lmaydi. Bu muammoni hal qilishning bir usuli ixcham diapazon orqali amalga oshiriladi. Ushbu usulda manba antennasi reflektorga yo'naltirilgan bo'lib, uning shakli sharsimon to'lqinni taxminan tekislikda aks ettirish uchun mo'ljallangan. Bu tarnov antennasi ishlaydigan printsipga juda o'xshash. Asosiy ishlash 4-rasmda ko'rsatilgan.
4-rasm. Yilni diapazon - manba antennasidan chiqadigan sferik to'lqinlar tekis (kollimatsiyalangan) bo'lib aks etadi.
Parabolik reflektorning uzunligi odatda sinov antennasidan bir necha baravar katta bo'lishi kerak. 4-rasmdagi manba antennasi reflektordan chetga surilgan, shuning uchun u aks ettirilgan nurlarga xalaqit bermaydi. Manba antennasidan sinov antennasiga to'g'ridan-to'g'ri nurlanishni (o'zaro bog'lanishni) oldini olish uchun ham ehtiyot bo'lish kerak.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 3-yanvar
