Անտենաչափումը ալեհավաքի աշխատանքի և բնութագրերի քանակական գնահատման և վերլուծության գործընթացն է: Փորձարկման հատուկ սարքավորումների և չափման մեթոդների կիրառմամբ մենք չափում ենք ստացումը, ճառագայթման ձևը, կանգուն ալիքի հարաբերակցությունը, հաճախականության արձագանքը և ալեհավաքի այլ պարամետրերը՝ ստուգելու, թե արդյոք ալեհավաքի նախագծման բնութագրերը համապատասխանում են պահանջներին, ստուգելու ալեհավաքի աշխատանքը և տրամադրել բարելավման առաջարկներ. Անթենային չափումների արդյունքներն ու տվյալները կարող են օգտագործվել ալեհավաքի աշխատանքը գնահատելու, դիզայնի օպտիմալացման, համակարգի կատարողականը բարելավելու և ալեհավաք արտադրողներին և կիրառական ճարտարագետներին ուղղորդում և հետադարձ կապ տրամադրելու համար:
Պահանջվող սարքավորումներ ալեհավաքի չափումների մեջ
Ալեհավաքի փորձարկման համար ամենահիմնական սարքը VNA-ն է: VNA-ի ամենապարզ տեսակը 1-port VNA-ն է, որն ի վիճակի է չափել ալեհավաքի դիմադրությունը:
Ալեհավաքի ճառագայթման օրինաչափության, ստացման և արդյունավետության չափումն ավելի դժվար է և պահանջում է շատ ավելի շատ սարքավորումներ: Մենք չափվող ալեհավաքը կանվանենք AUT, որը նշանակում է Antenna Under Test: Անթենային չափումների համար անհրաժեշտ սարքավորումները ներառում են.
Հղումային ալեհավաք - հայտնի բնութագրերով ալեհավաք (շահույթ, օրինակ և այլն)
ՌԴ հոսանքի հաղորդիչ - AUT էներգիա ներարկելու միջոց [Ալեհավաքը փորձարկվող]
Ընդունիչ համակարգ - Սա որոշում է, թե որքան հզորություն է ստանում հղման ալեհավաքը
Դիրքորոշման համակարգ - Այս համակարգը օգտագործվում է փորձնական ալեհավաքը աղբյուրի ալեհավաքի համեմատ պտտելու համար, ճառագայթման օրինաչափությունը չափելու համար՝ որպես անկյան ֆունկցիա:
Վերոնշյալ սարքավորումների բլոկային դիագրամը ներկայացված է Նկար 1-ում:
Նկար 1. Պահանջվող ալեհավաքի չափման սարքավորման դիագրամ:
Այս բաղադրիչները համառոտ կքննարկվեն: Հղման ալեհավաքը, իհարկե, պետք է լավ ճառագայթի ցանկալի փորձարկման հաճախականությամբ: Հղման ալեհավաքները հաճախ կրկնակի բևեռացված եղջյուրային ալեհավաքներ են, այնպես որ հորիզոնական և ուղղահայաց բևեռացումը կարող է չափվել միաժամանակ:
Հաղորդման համակարգը պետք է կարողանա ելքային կայուն հայտնի հզորության մակարդակ: Ելքային հաճախականությունը պետք է լինի նաև կարգավորելի (ընտրելի) և ողջամտորեն կայուն (կայուն նշանակում է, որ հաղորդիչից ստացվող հաճախականությունը մոտ է ձեր ուզած հաճախությանը, շատ չի տարբերվում ջերմաստիճանից): Հաղորդիչը պետք է պարունակի շատ քիչ էներգիա բոլոր մյուս հաճախականություններում (միշտ կլինի որոշակի էներգիա ցանկալի հաճախականությունից դուրս, բայց օրինակ ներդաշնակության դեպքում չպետք է շատ էներգիա լինի):
Ընդունող համակարգը պարզապես պետք է որոշի, թե որքան հզորություն է ստացվում փորձարկման ալեհավաքից: Դա կարելի է անել պարզ էներգիայի հաշվիչի միջոցով, որը ռադիոհաճախականության (ռադիոհաճախականության) հզորությունը չափող սարք է և կարող է ուղղակիորեն միանալ ալեհավաքի տերմինալներին հաղորդման գծի միջոցով (օրինակ՝ N-տիպի կամ SMA միակցիչներով կոաքսիալ մալուխ): Սովորաբար ընդունիչը 50 Օհմ համակարգ է, բայց եթե նշված է, կարող է լինել տարբեր դիմադրություն:
Նկատի ունեցեք, որ փոխանցման/ընդունման համակարգը հաճախ փոխարինվում է VNA-ով: S21 չափումը փոխանցում է հաճախականություն 1-ին նավահանգստից և գրանցում է ստացված հզորությունը 2-րդ նավահանգստում: Հետևաբար, VNA-ն լավ է համապատասխանում այս առաջադրանքին. սակայն դա այս առաջադրանքը կատարելու միակ մեթոդը չէ:
Դիրքորոշման համակարգը վերահսկում է թեստային ալեհավաքի կողմնորոշումը: Քանի որ մենք ցանկանում ենք չափել թեստային ալեհավաքի ճառագայթման օրինաչափությունը՝ որպես անկյան ֆունկցիա (սովորաբար գնդաձև կոորդինատներով), մենք պետք է պտտենք փորձարկման ալեհավաքը, որպեսզի աղբյուրի ալեհավաքը լուսավորի փորձարկման ալեհավաքը բոլոր հնարավոր անկյուններից: Դրա համար օգտագործվում է դիրքավորման համակարգը: Նկար 1-ում մենք ցույց ենք տալիս, որ AUT-ը պտտվում է: Նկատի ունեցեք, որ այս ռոտացիան կատարելու բազմաթիվ եղանակներ կան. երբեմն հղման ալեհավաքը պտտվում է, իսկ երբեմն և՛ հղումը, և՛ AUT ալեհավաքները պտտվում են:
Այժմ, երբ մենք ունենք բոլոր անհրաժեշտ սարքավորումները, մենք կարող ենք քննարկել, թե որտեղ անել չափումները:
Որտե՞ղ է լավ տեղ մեր ալեհավաքի չափումների համար: Միգուցե դուք կցանկանայիք դա անել ձեր ավտոտնակում, բայց պատերից, առաստաղներից և հատակից արտացոլված արտացոլումները ձեր չափումները կդարձնեն ոչ ճշգրիտ: Անթենային չափումներ կատարելու համար իդեալական վայրը արտաքին տարածության մեջ է, որտեղ արտացոլումներ չեն կարող առաջանալ: Այնուամենայնիվ, քանի որ տիեզերական ճանապարհորդությունը ներկայումս չափազանց թանկ է, մենք կկենտրոնանանք չափման վայրերի վրա, որոնք գտնվում են Երկրի մակերեսին: Anechoic Chamber-ը կարող է օգտագործվել ալեհավաքի փորձարկման կարգավորումը մեկուսացնելու համար՝ միաժամանակ արտացոլված էներգիան կլանելով ՌԴ ներծծող փրփուրով:
Ազատ տարածության միջակայքներ (անեխոիկ խցիկներ)
Ազատ տարածության միջակայքերը ալեհավաքների չափման վայրեր են, որոնք նախատեսված են չափումների մոդելավորման համար, որոնք պետք է կատարվեն տարածության մեջ: Այսինքն՝ մոտակա օբյեկտներից և գետնից (որոնք անցանկալի են) բոլոր արտացոլված ալիքները հնարավորինս ճնշվում են։ Ազատ տարածության ամենահայտնի միջակայքերը անախոիկ խցիկներն են, բարձրացված միջակայքերը և կոմպակտ տիրույթը:
Անեխոիկ պալատներ
Անեխոիկ խցիկները փակ ալեհավաքների միջակայք են: Պատերը, առաստաղները և հատակը երեսպատված են հատուկ էլեկտրամագնիսական ալիքները կլանող նյութով։ Ներքին միջակայքերը ցանկալի են, քանի որ փորձարկման պայմանները կարող են շատ ավելի խստորեն վերահսկվել, քան բացօթյա միջակայքերը: Նյութը հաճախ ատամնավոր է նաև ձևով, ինչը դարձնում է այս խցիկները բավականին հետաքրքիր տեսնելը: Կտրուկ եռանկյան ձևերը նախագծված են այնպես, որ դրանցից արտացոլվածը հակված է տարածվել պատահական ուղղություններով, և այն, ինչ գումարվում է բոլոր պատահական արտացոլումներից, հակված է անհամապատասխանորեն ավելացնելու և այդպիսով ճնշվում է հետագա: Անեխոիկ խցիկի նկարը ներկայացված է հետևյալ նկարում՝ որոշ փորձարկման սարքավորումների հետ միասին.
(Նկարը ցույց է տալիս RFMISO ալեհավաքի թեստը)
Անեխոիկ խցիկների թերությունն այն է, որ դրանք հաճախ պետք է բավականին մեծ լինեն: Հաճախ ալեհավաքները պետք է միմյանցից առնվազն մի քանի ալիքի երկարություններ հեռավորության վրա գտնվեն հեռավոր դաշտի պայմանները մոդելավորելու համար: Հետևաբար, ավելի ցածր հաճախականությունների համար մեծ ալիքի երկարություններով մեզ անհրաժեշտ են շատ մեծ խցիկներ, սակայն ծախսերը և գործնական սահմանափակումները հաճախ սահմանափակում են դրանց չափերը: Որոշ պաշտպանական պայմանագրային ընկերություններ, որոնք չափում են մեծ ինքնաթիռների կամ այլ օբյեկտների Ռադարային խաչմերուկը, հայտնի է, որ ունեն բասկետբոլի խաղահրապարակների չափի անխոիկ խցիկներ, թեև դա սովորական չէ: Անեխոիկ խցիկներով համալսարանները սովորաբար ունենում են 3-5 մետր երկարություն, լայնություն և բարձրություն: Չափերի սահմանափակման պատճառով, և քանի որ ռադիոհաղորդիչ կլանող նյութը սովորաբար լավագույնս աշխատում է UHF-ում և ավելի բարձր, անախոիկ խցիկները առավել հաճախ օգտագործվում են 300 ՄՀց-ից բարձր հաճախականությունների համար:
Բարձրացված միջակայքերը
Բարձրացված միջակայքերը բացօթյա տիրույթներ են: Այս կարգավորումներում փորձարկվող աղբյուրը և ալեհավաքը տեղադրված են գետնից բարձր: Այս ալեհավաքները կարող են լինել լեռների, աշտարակների, շենքերի վրա կամ որտեղ հարմար գտնվի: Սա հաճախ արվում է շատ մեծ ալեհավաքների կամ ցածր հաճախականությունների համար (VHF և ցածր, <100 ՄՀց), որտեղ ներքին չափումները դժվար չեն լինի: Բարձրացված միջակայքի հիմնական դիագրամը ներկայացված է Նկար 2-ում:
Նկար 2. Բարձրացված միջակայքի նկարազարդում:
Աղբյուրի ալեհավաքը (կամ տեղեկատու ալեհավաքը) պարտադիր չէ, որ ավելի բարձր բարձրության վրա լինի, քան թեստային ալեհավաքը, ես պարզապես դա ցույց տվեցի այստեղ: Տեսողության գիծը (LOS) երկու ալեհավաքների միջև (պատկերված է Նկար 2-ի սև ճառագայթով) պետք է լինի անխոչընդոտ: Բոլոր մյուս արտացոլումները (օրինակ՝ գետնից արտացոլված կարմիր ճառագայթը) անցանկալի են: Բարձր տիրույթների դեպքում, երբ որոշվում են աղբյուրը և փորձնական ալեհավաքի գտնվելու վայրը, փորձարկման օպերատորներն այնուհետև որոշում են, թե որտեղ տեղի կունենան զգալի արտացոլումները և փորձում են նվազագույնի հասցնել այդ մակերեսների արտացոլումները: Հաճախ այդ նպատակով օգտագործվում է rf կլանող նյութ կամ այլ նյութ, որը շեղում է ճառագայթները փորձարկման ալեհավաքից:
Կոմպակտ միջակայքեր
Աղբյուրի ալեհավաքը պետք է տեղադրվի փորձարկման ալեհավաքի հեռավոր դաշտում: Պատճառն այն է, որ փորձնական ալեհավաքի ստացած ալիքը պետք է լինի հարթ ալիք՝ առավելագույն ճշգրտության համար։ Քանի որ ալեհավաքները ճառագում են գնդաձև ալիքներ, ապա ալեհավաքը պետք է այնքան հեռու լինի, որ աղբյուրի ալեհավաքից ճառագայթվող ալիքը մոտավորապես հարթ ալիք լինի - տես Նկար 3:
Նկար 3. Աղբյուրի ալեհավաքը ալիք է ճառագայթում գնդաձև ալիքի ճակատով:
Այնուամենայնիվ, փակ խցիկների համար հաճախ բավականաչափ տարանջատում չկա դրան հասնելու համար: Այս խնդիրը լուծելու եղանակներից մեկը կոմպակտ տիրույթի միջոցով է: Այս մեթոդով աղբյուրի ալեհավաքը ուղղված է դեպի ռեֆլեկտորը, որի ձևը նախատեսված է գնդաձև ալիքը մոտավորապես հարթ ձևով արտացոլելու համար: Սա շատ նման է այն սկզբունքին, որով աշխատում է սպասքի ալեհավաքը: Հիմնական գործողությունը ներկայացված է Նկար 4-ում:
Նկար 4. Կոմպակտ միջակայք - աղբյուրի ալեհավաքից գնդաձև ալիքները արտացոլվում են հարթ (համախմբված):
Պարաբոլիկ ռեֆլեկտորի երկարությունը սովորաբար ցանկալի է, որ մի քանի անգամ ավելի մեծ լինի, քան թեստային ալեհավաքը: Աղբյուրի ալեհավաքը Նկար 4-ում անջատված է ռեֆլեկտորից այնպես, որ այն չհայտնվի արտացոլված ճառագայթների ճանապարհին: Պետք է նաև զգույշ լինել՝ աղբյուրի ալեհավաքից մինչև փորձնական ալեհավաք ցանկացած ուղիղ ճառագայթում (փոխադարձ միացում) պահպանելու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հունվար-03-2024
