Antenapangukuran minangka proses ngevaluasi lan nganalisa kinerja lan karakteristik antena kanthi kuantitatif. Kanthi nggunakake peralatan tes khusus lan cara pangukuran, kita ngukur gain, pola radiasi, rasio gelombang ngadeg, respon frekuensi lan paramèter antena liyane kanggo verifikasi manawa spesifikasi desain antena cocog karo syarat, mriksa kinerja antena, lan menehi saran perbaikan. Asil lan data saka pangukuran antena bisa digunakake kanggo ngevaluasi kinerja antena, ngoptimalake desain, nambah kinerja sistem, lan menehi panuntun dhumateng lan saran kanggo produsen antena lan insinyur aplikasi.
Peralatan sing dibutuhake ing Pangukuran Antena
Kanggo tes antena, piranti sing paling dhasar yaiku VNA. Tipe VNA sing paling gampang yaiku VNA 1-port, sing bisa ngukur impedansi antena.
Ngukur pola radiasi antena, gain lan efisiensi luwih angel lan mbutuhake peralatan luwih akeh. Kita bakal nelpon antena sing bakal diukur AUT, sing tegese Antena Ing Tes. Peralatan sing dibutuhake kanggo pangukuran antena kalebu:
Antena referensi - Antena kanthi karakteristik sing dikenal (gain, pola, lsp)
Pemancar Daya RF - Cara nyuntikake energi menyang AUT [Antenna Under Test]
Sistem panrima - Iki nemtokake jumlah daya sing ditampa dening antena referensi
Sistem posisi - Sistem iki digunakake kanggo muter antena tes relatif menyang antena sumber, kanggo ngukur pola radiasi minangka fungsi sudut.
Diagram blok saka peralatan ing ndhuwur ditampilake ing Gambar 1.
Gambar 1. Diagram peralatan pangukuran antena sing dibutuhake.
Komponen kasebut bakal dibahas kanthi ringkes. Antena Referensi mesthine kudu sumunar kanthi frekuensi tes sing dikarepake. Antena referensi asring antena sungu polarisasi dual, supaya polarisasi horisontal lan vertikal bisa diukur bebarengan.
Sistem Transmisi kudu bisa ngasilake tingkat daya sing stabil. Frekuensi output uga kudu tunable (bisa dipilih), lan cukup stabil (stabil tegese frekuensi sing sampeyan entuk saka pemancar cedhak karo frekuensi sing dikarepake, ora beda-beda karo suhu). Pemancar kudu ngemot energi sing sithik banget ing kabeh frekuensi liyane (mesthi ana sawetara energi ing njaba frekuensi sing dikarepake, nanging ora kudu akeh energi ing harmonik, umpamane).
Sistem Panampa mung kudu nemtokake jumlah daya sing ditampa saka antena tes. Iki bisa ditindakake liwat meter daya sing prasaja, yaiku piranti kanggo ngukur daya RF (frekuensi radio) lan bisa disambungake langsung menyang terminal antena liwat saluran transmisi (kayata kabel koaksial karo konektor tipe-N utawa SMA). Biasane panrima yaiku sistem 50 Ohm, nanging bisa dadi impedansi sing beda yen ditemtokake.
Elinga yen sistem ngirim / nampa asring diganti dening VNA. Pangukuran S21 ngirimake frekuensi metu saka port 1 lan ngrekam daya sing ditampa ing port 2. Mula, VNA cocok kanggo tugas iki; nanging ora mung cara kanggo nindakake tugas iki.
Sistem Positioning ngontrol orientasi antena tes. Amarga kita pengin ngukur pola radiasi antena tes minangka fungsi sudut (biasane ing koordinat bola), kita kudu muter antena tes supaya antena sumber madhangi antena tes saka saben sudut sing bisa. Sistem posisi digunakake kanggo tujuan iki. Ing Gambar 1, kita nuduhake AUT sing diputer. Elinga yen ana akeh cara kanggo nindakake rotasi iki; kadhangkala antena referensi diputer, lan kadhangkala loro referensi lan antena AUT diputer.
Saiki kita duwe kabeh peralatan sing dibutuhake, kita bisa ngrembug babagan pangukuran.
Ing endi papan sing apik kanggo pangukuran antena? Mungkin sampeyan pengin nindakake iki ing garasi, nanging refleksi saka tembok, langit-langit lan lantai bakal nggawe pangukuran sampeyan ora akurat. Lokasi sing cocog kanggo nindakake pangukuran antena ana ing papan njaba, sing ora ana refleksi sing bisa kedadeyan. Nanging, amarga lelungan ruang angkasa saiki larang banget, kita bakal fokus ing papan pangukuran sing ana ing permukaan Bumi. Kamar Anechoic bisa digunakake kanggo ngisolasi persiyapan tes antena nalika nyerep energi sing dibayangke nganggo busa nyerep RF.
Rentang Angkasa Bebas (Kamar Anechoic)
Rentang ruang bebas yaiku lokasi pangukuran antena sing dirancang kanggo simulasi pangukuran sing bakal ditindakake ing angkasa. Yaiku, kabeh ombak sing dibayangke saka obyek sing cedhak lan lemah (sing ora dikarepake) ditindhes sabisane. Rentang ruang bebas sing paling populer yaiku kamar anechoic, rentang sing dhuwur, lan jarak kompak.
Kamar Anechoic
Kamar Anechoic minangka jangkoan antena njero ruangan. Tembok, langit-langit lan lantai dilapisi karo bahan penyerap gelombang elektromagnetik khusus. Kisaran njero ruangan luwih disenengi amarga kahanan tes bisa dikontrol kanthi luwih rapet tinimbang kisaran ruangan. Materi kasebut asring bentuke jagged uga, nggawe kamar iki cukup menarik kanggo ndeleng. Wangun segitiga jagged dirancang supaya apa sing dibayangke saka wong-wong mau cenderung nyebar ing arah acak, lan apa sing ditambahake saka kabeh refleksi acak cenderung nambah kanthi ora jelas lan banjur ditindhes. Gambar saka kamar anechoic ditampilake ing gambar ing ngisor iki, bebarengan karo sawetara peralatan tes:
(Gambar nuduhake tes antena RFMISO)
Kerugian kanggo kamar anechoic yaiku asring kudu cukup gedhe. Asring antena kudu sawetara dawa gelombang adoh saka saben liyane ing minimal kanggo simulasi kahanan adoh lapangan. Mula, kanggo frekuensi sing luwih murah kanthi dawa gelombang gedhe, kita butuh ruangan sing gedhe banget, nanging kendala biaya lan praktis asring mbatesi ukurane. Sawetara perusahaan kontraktor pertahanan sing ngukur Radar Cross Section saka pesawat gedhe utawa obyek liyane dikenal duwe kamar anechoic ukuran lapangan basket, sanajan iki ora biasa. Universitas sing duwe kamar anechoic biasane duwe kamar sing dawane 3-5 meter, jembar lan dhuwure. Amarga kendala ukuran, lan amarga materi nyerep RF biasane paling apik ing UHF lan luwih dhuwur, kamar anechoic asring digunakake kanggo frekuensi ing ndhuwur 300 MHz.
Ranges munggah pangkat
Ranges Elevated minangka rentang njaba. Ing persiyapan iki, sumber lan antena sing diuji dipasang ing ndhuwur lemah. Antena kasebut bisa ana ing gunung, menara, bangunan, utawa ing ngendi wae sing cocog. Iki asring ditindakake kanggo antena sing gedhe banget utawa kanthi frekuensi sing sithik (VHF lan ngisor, <100 MHz) ing ngendi pangukuran ing njero ruangan ora bisa ditindakake. Diagram dhasar saka sawetara dhuwur ditampilake ing Gambar 2.
Gambar 2. Ilustrasi kisaran elevated.
Antena sumber (utawa antena referensi) ora kudu ing elevasi sing luwih dhuwur tinimbang antena test, Aku mung nuduhake ing kene. Ing baris saka ngarsane (LOS) antarane loro antena (digambarake dening sinar ireng ing Figure 2) kudu unobstructed. Kabeh bayangan liyane (kayata sinar abang sing dibayangke saka lemah) ora dikarepake. Kanggo kisaran sing luwih dhuwur, yen lokasi antena sumber lan tes ditemtokake, operator tes banjur nemtokake endi refleksi sing signifikan bakal kedadeyan, lan nyoba nyilikake refleksi saka permukaan kasebut. Asring rf nyerep materi digunakake kanggo maksud iki, utawa materi liyane sing deflects sinar adoh saka antena test.
Range kompak
Antena sumber kudu diselehake ing lapangan adoh saka antena test. Alesane yaiku gelombang sing ditampa dening antena tes kudu dadi gelombang pesawat kanggo akurasi maksimal. Wiwit antena mancarake gelombang bola, antena kudu cukup adoh supaya gelombang sing dipancarake saka antena sumber kira-kira gelombang bidang - deleng Gambar 3.
Gambar 3. Antena sumber radiates gelombang karo wavefront bundher.
Nanging, kanggo kamar njero ruangan asring ora cukup pamisahan kanggo entuk iki. Salah siji cara kanggo ndandani masalah iki yaiku liwat sawetara kompak. Ing metode iki, antena sumber dituju menyang reflektor, sing bentuke dirancang kanggo nggambarake gelombang bola kanthi cara sing rata. Iki meh padha karo prinsip sing digunakake antena piring. Operasi dhasar ditampilake ing Gambar 4.
Gambar 4. Range Kompak - gelombang bola saka antena sumber dibayangke dadi planar (kolimasi).
Dawane reflektor parabola biasane dikarepake kaping pirang-pirang luwih gedhe tinimbang antena tes. Antena sumber ing Figure 4 diimbangi saka reflektor supaya ora ing cara sinar dibayangke. Ati-ati uga kudu dileksanakake kanggo njaga radiasi langsung (kopling bebarengan) saka antena sumber menyang antena tes.
wektu Post: Jan-03-2024
