Антенхэмжилт нь антенны гүйцэтгэл, шинж чанарыг тоон байдлаар үнэлэх, шинжлэх үйл явц юм. Туршилтын тусгай төхөөрөмж, хэмжилтийн аргуудыг ашиглан бид антенны олз, цацрагийн хэв маяг, тогтсон долгионы харьцаа, давтамжийн хариу үйлдэл болон бусад параметрүүдийг хэмжиж, антенны дизайны үзүүлэлтүүд шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг шалгах, антенны гүйцэтгэлийг шалгах, сайжруулах зөвлөмжийг өгөх. Антенны хэмжилтийн үр дүн, өгөгдлийг антенны гүйцэтгэлийг үнэлэх, дизайныг оновчтой болгох, системийн гүйцэтгэлийг сайжруулах, антен үйлдвэрлэгчид болон хэрэглээний инженерүүдэд заавар, санал хүсэлт өгөхөд ашиглаж болно.
Антенны хэмжилтэнд шаардлагатай тоног төхөөрөмж
Антенны туршилтын хувьд хамгийн үндсэн төхөөрөмж нь VNA юм. Хамгийн энгийн VNA төрөл нь антенны эсэргүүцлийг хэмжих чадвартай 1 порттой VNA юм.
Антенны цацрагийн загвар, ашиг тус, үр ашгийг хэмжих нь илүү хэцүү бөгөөд илүү их төхөөрөмж шаарддаг. Бид хэмжих антенныг AUT гэж нэрлэх бөгөөд энэ нь Antenna Under Test гэсэн үг юм. Антен хэмжихэд шаардлагатай тоног төхөөрөмжид дараахь зүйлс орно.
Лавлагаа антен - Мэдэгдэж буй шинж чанар бүхий антен (олз, загвар гэх мэт)
RF-ийн цахилгаан дамжуулагч - AUT-д энерги оруулах арга [Туршилтын дагуу антен]
Хүлээн авагчийн систем - Энэ нь лавлагааны антенаар хэр их хүчийг хүлээн авахыг тодорхойлдог
Байршил тогтоох систем - Энэ систем нь туршилтын антенныг эх сурвалжтай харьцуулахад эргүүлэх, цацрагийн хэв маягийг өнцгийн функцээр хэмжихэд ашиглагддаг.
Дээрх төхөөрөмжийн блок диаграммыг 1-р зурагт үзүүлэв.
Зураг 1. Шаардлагатай антен хэмжих төхөөрөмжийн диаграмм.
Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар товч ярих болно. Лавлагаа антен нь мэдээжийн хэрэг хүссэн туршилтын давтамжтайгаар сайн цацрах ёстой. Лавлагаа антенууд нь ихэвчлэн хос туйлшралтай эвэртэй антенууд байдаг тул хэвтээ ба босоо туйлшралыг нэгэн зэрэг хэмжих боломжтой.
Дамжуулах систем нь мэдэгдэж буй тогтвортой чадлын түвшинг гаргах чадвартай байх ёстой. Гаралтын давтамж нь мөн тааруулах боломжтой (сонгож болно), боломжийн тогтвортой байх ёстой (тогтвортой гэдэг нь дамжуулагчаас авах давтамж нь таны хүссэн давтамжтай ойролцоо байна гэсэн үг бөгөөд температураас тийм ч их өөрчлөгддөггүй). Дамжуулагч нь бусад бүх давтамжуудад маш бага энерги агуулсан байх ёстой (жишээлбэл, хүссэн давтамжаас гадуур тодорхой хэмжээний энерги байх болно, гэхдээ гармоник дээр их хэмжээний энерги байх ёсгүй).
Хүлээн авах систем нь туршилтын антеннаас хэр их хүчийг хүлээн авахыг тодорхойлох шаардлагатай. Үүнийг энгийн цахилгаан тоолуураар хийж болох бөгөөд энэ нь RF (радио давтамж) хүчийг хэмжих төхөөрөмж бөгөөд дамжуулах шугамаар (N төрлийн эсвэл SMA холбогчтой коаксиаль кабель гэх мэт) антенны терминалуудтай шууд холбогдож болно. Ихэвчлэн хүлээн авагч нь 50 Ом систем боловч хэрэв заасан бол өөр эсэргүүцэлтэй байж болно.
Дамжуулах/хүлээн авах системийг ихэвчлэн VNA-аар сольдог гэдгийг анхаарна уу. S21 хэмжилт нь 1-р портын давтамжийг дамжуулж, 2-р порт дээр хүлээн авсан хүчийг бүртгэдэг. Иймээс VNA нь энэ ажилд тохиромжтой; гэхдээ энэ нь энэ ажлыг гүйцэтгэх цорын ганц арга биш юм.
Байршлын систем нь туршилтын антенны чиглэлийг хянадаг. Бид туршилтын антенны цацрагийн хэв маягийг өнцгийн функцээр (ихэвчлэн бөмбөрцөг координатаар) хэмжихийг хүсч байгаа тул туршилтын антенн нь туршилтын антенныг боломжит бүх өнцгөөс гэрэлтүүлэхийн тулд эргүүлэх хэрэгтэй. Энэ зорилгоор байршил тогтоох системийг ашигладаг. Зураг 1-д бид AUT эргүүлж байгааг харуулж байна. Энэ эргэлтийг хийх олон арга байдаг гэдгийг анхаарна уу; заримдаа лавлагааны антенныг эргүүлж, заримдаа лавлагаа болон AUT антеныг хоёуланг нь эргүүлдэг.
Одоо бид шаардлагатай бүх тоног төхөөрөмжтэй болсон тул хэмжилтийг хаана хийх талаар ярилцаж болно.
Манай антен хэмжихэд тохиромжтой газар хаана байна вэ? Магадгүй та үүнийг гараждаа хийхийг хүсч байгаа ч хана, тааз, шалны тусгал нь таны хэмжилтийг буруу хийх болно. Антенны хэмжилт хийх хамгийн тохиромжтой газар нь огторгуйн ямар ч тусгал үүсэх боломжгүй газар юм. Гэсэн хэдий ч сансарт аялах нь одоогоор маш өндөр үнэтэй байгаа тул бид дэлхийн гадаргуу дээрх хэмжилтийн газруудад анхаарлаа хандуулах болно. Anechoic камерыг RF шингээгч хөөсөөр туссан энергийг шингээхийн зэрэгцээ антенны туршилтын тохиргоог тусгаарлахад ашиглаж болно.
Чөлөөт орон зай (Anechoic Chambers)
Чөлөөт орон зай нь орон зайд хийх хэмжилтийг дуурайлган хийх зориулалттай антенны хэмжилтийн байршил юм. Өөрөөр хэлбэл, ойролцоох объектууд болон газраас (хүсээгүй) бүх ойсон долгионыг аль болох дардаг. Хамгийн алдартай чөлөөт орон зай нь анекоген камер, өндөрлөг хүрээ, авсаархан хүрээ юм.
Anechoic танхимууд
Anechoic танхимууд нь доторх антенны хүрээ юм. Хана, тааз, шалыг цахилгаан соронзон долгион шингээх тусгай материалаар бүрсэн байна. Туршилтын нөхцөл нь гаднах талбайнуудаас хамаагүй илүү хатуу хяналттай байдаг тул доторх хүрээг ашиглах нь зүйтэй. Материал нь ихэвчлэн хонхорхой хэлбэртэй байдаг тул эдгээр танхимуудыг харахад маш сонирхолтой байдаг. Хагархай гурвалжин хэлбэрүүд нь тэдгээрээс туссан зүйл нь санамсаргүй чиглэлд тархах хандлагатай байхаар зохион бүтээгдсэн бөгөөд бүх санамсаргүй тусгалуудаас нийлсэн зүйл нь уялдаа холбоогүй нэмэгдэх хандлагатай байдаг тул цаашид дарагдана. Дараах зураг дээр анекоген камерын зургийг туршилтын зарим төхөөрөмжийн хамт үзүүлэв.
(Зураг нь RFMISO антенны тестийг харуулж байна)
Anechoic танхимуудын сул тал нь ихэвчлэн нэлээд том хэмжээтэй байх шаардлагатай байдаг. Ихэнхдээ антенууд нь хол зайн нөхцөлийг дуурайхын тулд бие биенээсээ хэд хэдэн долгионы урттай байх шаардлагатай. Тиймээс том долгионы урттай бага давтамжийн хувьд бидэнд маш том камер хэрэгтэй боловч өртөг болон практик хязгаарлалт нь тэдний хэмжээг хязгаарладаг. Томоохон онгоц болон бусад объектуудын радарын хөндлөн огтлолыг хэмждэг зарим батлан хамгаалахын гэрээлэгч компаниуд сагсан бөмбөгийн талбайн хэмжээтэй анехоик танхимтай байдаг нь мэдэгдэж байгаа ч энэ нь энгийн зүйл биш юм. Anechoic танхимтай их дээд сургуулиуд ихэвчлэн 3-5 метр урт, өргөн, өндөртэй танхимтай байдаг. Хэмжээний хязгаарлалт, RF шингээгч материал нь ихэвчлэн UHF ба түүнээс дээш үед хамгийн сайн ажилладаг тул анехотик камерыг 300 МГц-ээс дээш давтамжид ихэвчлэн ашигладаг.
Өргөгдсөн хүрээ
Өргөгдсөн хүрээнүүд нь гадаа талбайнууд юм. Энэ тохиргоонд туршилтын эх үүсвэр болон антенныг газар дээр суурилуулсан болно. Эдгээр антенууд нь уулс, цамхаг, барилга байгууламж эсвэл тохиромжтой газар байж болно. Үүнийг ихэвчлэн маш том антеннуудад эсвэл доторх хэмжилт хийх боломжгүй бага давтамжид (VHF ба түүнээс доош, <100 МГц) хийдэг. Өргөгдсөн хүрээний үндсэн диаграммыг Зураг 2-т үзүүлэв.
Зураг 2. Өргөгдсөн хүрээний дүрслэл.
Эх сурвалжийн антенн (эсвэл лавлагаа антенн) нь туршилтын антеннаас өндөрт байх албагүй, би үүнийг зүгээр л энд харуулав. Хоёр антенны хоорондох харааны шугам (LOS) (Зураг 2-т хар туяагаар дүрсэлсэн) саадгүй байх ёстой. Бусад бүх тусгал (газар дээрээс ойсон улаан туяа гэх мэт) нь хүсээгүй юм. Өндөр түвшний хувьд эх үүсвэр болон туршилтын антенны байршлыг тогтоосны дараа туршилтын операторууд чухал тусгал хаана үүсэхийг тодорхойлж, эдгээр гадаргуугаас тусгалыг багасгахыг оролддог. Ихэнхдээ энэ зорилгоор RF шингээгч материал эсвэл туршилтын антеннаас цацрагийг хазайуулдаг бусад материалыг ашигладаг.
Компакт мужууд
Эх сурвалжийн антеныг туршилтын антенны алслагдсан хэсэгт байрлуулах ёстой. Шалтгаан нь туршилтын антенны хүлээн авсан долгион нь хамгийн их нарийвчлалтай байхын тулд хавтгай долгион байх ёстой. Антеннууд нь бөмбөрцөг долгионыг цацруулдаг тул антенн нь хангалттай хол байх ёстой бөгөөд ингэснээр эх антеннаас цацрах долгион нь ойролцоогоор хавтгай долгион байх болно - Зураг 3-ыг үз.
Зураг 3. Эх сурвалжийн антен нь бөмбөрцөг долгионы фронттой долгионыг цацруулдаг.
Гэсэн хэдий ч, доторх танхимуудын хувьд энэ зорилгод хүрэхийн тулд хангалттай тусгаарлалт байдаггүй. Энэ асуудлыг шийдэх нэг арга бол авсаархан хүрээ юм. Энэ аргын хувьд эх үүсвэрийн антенн нь бөмбөрцөг долгионыг ойролцоогоор хавтгай хэлбэрээр тусгах зориулалттай тусгал руу чиглүүлдэг. Энэ нь таваг антенны ажиллах зарчимтай маш төстэй юм. Үндсэн үйлдлийг Зураг 4-т үзүүлэв.
Зураг 4. Компакт хүрээ - эх үүсвэрийн антеннаас гарч буй бөмбөрцөг долгион нь хавтгай (коллиматор) хэлбэрээр тусгагдсан байдаг.
Параболик цацруулагчийн уртыг ихэвчлэн туршилтын антеннаас хэд дахин их байлгахыг хүсдэг. 4-р зураг дээрх эх антенн нь туссан туяанд саад учруулахгүйн тулд тусгалаас хол зайд байрладаг. Эх сурвалжийн антеннаас туршилтын антен хүртэлх шууд цацрагийг (харилцан холболт) байлгахын тулд мөн болгоомжтой байх хэрэгтэй.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 1-р сарын 03-ны хооронд
