АнтеннаҮлчәү - антеннаның эшчәнлеген һәм үзенчәлекләрен санлы бәяләү һәм анализлау процессы. Махсус сынау җиһазлары һәм үлчәү ысуллары ярдәмендә без антеннаның көчәйтү коэффициентын, нурланыш үрнәген, торучы дулкын нисбәтен, ешлык җавабын һәм башка параметрларын үлчибез, антеннаның проект спецификацияләре таләпләргә туры килүен тикшерәбез, антеннаның эшчәнлеген тикшерәбез һәм яхшырту тәкъдимнәрен бирәбез. Антенна үлчәүләреннән алынган нәтиҗәләр һәм мәгълүматлар антенна эшчәнлеген бәяләү, проектларны оптимальләштерү, система эшчәнлеген яхшырту, шулай ук антенна җитештерүчеләренә һәм кушымта инженерларына күрсәтмәләр һәм кире элемтә бирү өчен кулланылырга мөмкин.
Антенна үлчәүләрендә кирәкле җиһазлар
Антеннаны сынау өчен иң төп җайланма - VNA. VNAның иң гади төре - 1 портлы VNA, ул антеннаның импедансын үлчи ала.
Антеннаның нурланыш үрнәген, көчәюен һәм нәтиҗәлелеген үлчәү катлаулырак һәм күпкә күбрәк җиһазлар таләп итә. Үлчәнәчәк антеннаны без AUT дип атаячакбыз, ул "Antenna Under Test" дигәнне аңлата. Антеннаны үлчәү өчен кирәкле җиһазлар:
Эталон антеннасы - билгеле үзенчәлекләре (күчәйтү, үрнәк һ.б.) булган антенна
Радиоелемтәләр өчен көч тапшыргыч - AUTка энергия кертү ысулы [Антенна сынау астында]
Кабул итүче система - Бу система эталон антеннасы тарафыннан күпме көч кабул ителүен билгели.
Позицияләү системасы - Бу система сынау антеннасын чыганак антеннасына карата әйләндерү, нурланыш үрнәген почмак функциясе буларак үлчәү өчен кулланыла.
Югарыдагы җиһазларның блок-схемасы 1 нче рәсемдә күрсәтелгән.
1 нче рәсем. Кирәкле антенна үлчәү җиһазларының схемасы.
Бу компонентлар турында кыскача фикер алышачакбыз. Әлбәттә, эталон антеннасы теләгән сынау ешлыгында яхшы нурландырырга тиеш. Эталон антенналары еш кына ике поляризацияләнгән мөгезле антенналар була, шуңа күрә горизонталь һәм вертикаль поляризацияне бер үк вакытта үлчәп була.
Тапшыру системасы билгеле бер көч дәрәҗәсен тотрыклы чыгарырга сәләтле булырга тиеш. Чыгыш ешлыгы шулай ук көйләнергә (сайлап алырга) һәм чагыштырмача тотрыклы булырга тиеш (тотрыклы дигән сүз тапшыргычтан алган ешлыкның теләгән ешлыкка якын булуын аңлата, температура белән күп үзгәрми). Тапшыргыч башка барлык ешлыкларда да бик аз энергия булырга тиеш (тиешле ешлыктан тыш һәрвакыт энергия булачак, ләкин, мәсәлән, гармоникаларда күп энергия булмаска тиеш).
Кабул итү системасына сынау антеннасыннан күпме көч алынганын билгеләргә кирәк. Моны гади көч үлчәгеч ярдәмендә эшләргә мөмкин, ул радиоешлык (RF) көчен үлчәү өчен җайланма һәм тапшыру линиясе аша (мәсәлән, N-типтагы яки SMA тоташтыргычлары булган коаксиаль кабель) турыдан-туры антенна терминалларына тоташтырылырга мөмкин. Гадәттә кабул итүче 50 Ом системасы, ләкин күрсәтелгән очракта башка импеданс булырга мөмкин.
Игътибар итегез, тапшыру/кабул итү системасы еш кына VNA белән алыштырыла. S21 үлчәү җайланмасы ешлыкны 1 нче порттан тапшыра һәм 2 нче портта кабул ителгән көчне терки. Шуңа күрә VNA бу бурыч өчен бик яхшы туры килә; ләкин бу бурычны башкаруның бердәнбер ысулы түгел.
Позицияләү системасы сынау антеннасының юнәлешен контрольдә тота. Без сынау антеннасының нурланыш үрнәген почмак функциясе буларак (гадәттә сферик координаталарда) үлчәргә теләгәнлектән, безгә сынау антеннасын әйләндерергә кирәк, чыганак антеннасы сынау антеннасын мөмкин булган барлык почмаклардан яктыртсын өчен. Позицияләү системасы бу максатта кулланыла. 1 нче рәсемдә без әйләнгән AUT күрсәтелгән. Бу әйләнешне башкаруның күп ысуллары барлыгына игътибар итегез; кайвакыт эталон антенна әйләндерелә, ә кайвакыт эталон һәм AUT антенналары әйләндерелә.
Хәзер бездә барлык кирәкле җиһазлар бар, шуңа күрә без үлчәүләрне кайда башкарырга кирәклеген тикшерә алабыз.
Антенна үлчәүләре өчен кайда яхшы урын бар? Бәлки, сез моны гаражыгызда эшләргә теләрсез, ләкин стеналардан, түшәмнәрдән һәм идәннән чагылышлар сезнең үлчәүләрегезне төгәл итмәс. Антенна үлчәүләрен башкару өчен идеаль урын - космостагы бер урын, анда бернинди чагылышлар да булмый. Ләкин, космик сәяхәт хәзерге вакытта бик кыйммәт булганлыктан, без Җир өслегендәге үлчәү урыннарына игътибар итәчәкбез. Антенна сынау җайланмасын аеру өчен анехой камерасы кулланылырга мөмкин, шул ук вакытта чагылыш энергиясен радиоешлыкларны йотучы күбек белән сеңдерә.
Ирекле киңлек диапазоннары (Анехой камералары)
Ирекле киңлек диапазоннары - киңлектә башкарылачак үлчәүләрне симуляцияләү өчен эшләнгән антенна үлчәү урыннары. Ягъни, якындагы объектлардан һәм җирдән чагылган барлык дулкыннар (тиелмәгән) мөмкин кадәр бастырыла. Иң популяр ирекле киңлек диапазоннары - анехой камералар, биек диапазоннар һәм компакт диапазон.
Анехой камералары
Анехоик камералар - ябык антенна диапазоннары. Стеналар, түшәмнәр һәм идән махсус электромагнит дулкын йотучы материал белән тышланган. Сынау шартларын тышкы диапазоннарга караганда күпкә катгыйрак контрольдә тотарга мөмкин булганлыктан, ябык диапазоннар өстенлекле. Материал еш кына тешле формада була, бу камераларны күрүне кызыклы итә. Тешле өчпочмак формалары алардан чагылган нәрсә очраклы юнәлешләрдә таралырга омтыла, ә барлык очраклы чагылышлардан кушылган нәрсә аңлашылмый кушылырга омтыла һәм шулай итеп тагын да бастырыла. Анехоик камераның рәсеме түбәндәге рәсемдә, кайбер сынау җиһазлары белән бергә күрсәтелгән:
(Рәсемдә RFMISO антеннасын сынау күрсәтелгән)
Анехотик камераларның кимчелеге шунда ки, алар еш кына шактый зур булырга тиеш. Ерак кыр шартларын симуляцияләү өчен еш кына антенналар бер-берсеннән ким дигәндә берничә дулкын озынлыгы ераклыкта булырга тиеш. Шуңа күрә, зур дулкын озынлыклары булган түбән ешлыклар өчен безгә бик зур камералар кирәк, ләкин бәя һәм практик чикләүләр еш кына аларның зурлыгын чикли. Зур очкычларның яки башка объектларның радар кисемтәсен үлчәүче кайбер оборона подряд компанияләренең баскетбол мәйданнары зурлыгындагы анехотик камералары булуы билгеле, гәрчә бу гадәти хәл булмаса да. Анехотик камералары булган университетларда гадәттә озынлыгы, киңлеге һәм биеклеге 3-5 метр булган камералар була. Зурлык чикләнгәнлеге һәм радиоешлыкларны сеңдерүче материал гадәттә UHF һәм аннан югарырак ешлыкларда иң яхшы эшләгәнлектән, анехотик камералар еш кына 300 МГц тан югары ешлыклар өчен кулланыла.
Биекләнгән диапазоннар
Биек диапазоннар - ачык һавадагы диапазоннар. Бу җайланмада тикшерелә торган чыганак һәм антенна җир өстеннән урнаштырылган. Бу антенналар тауларда, манараларда, биналарда яки теләсә кайсы урында урнашырга мөмкин. Бу еш кына бик зур антенналар өчен яки түбән ешлыкларда (VHF һәм аннан да түбәнрәк, <100 МГц) эшләнә, анда эчке үлчәүләр катлаулы булачак. Биек диапазонның төп схемасы 2 нче рәсемдә күрсәтелгән.
2 нче рәсем. Югары диапазон иллюстрациясе.
Чыганак антеннасы (яки эталон антеннасы) сынау антеннасыннан югарырак биеклектә булырга тиеш түгел, мин аны монда шулай күрсәттем. Ике антенна арасындагы күрү сызыгы (LOS) (2 нче рәсемдә кара нур белән күрсәтелгән) киртәсез булырга тиеш. Башка барлык чагылышлар (мәсәлән, җирдән чагылган кызыл нур) теләмәгән. Югары диапазоннар өчен, чыганак һәм сынау антеннасы урнашуы билгеләнгәннән соң, сынау операторлары мөһим чагылышларның кайда булачагын билгелиләр һәм бу өслекләрдән чагылышларны минимальләштерергә тырышалар. Еш кына бу максатта радиоешлыкларны йотучы материал яки нурларны сынау антеннасыннан читкә юнәлтүче башка материал кулланыла.
Компакт диапазоннар
Чыганак антеннасы сынау антеннасының ерак кырына урнаштырылырга тиеш. Сәбәбе шунда ки, сынау антеннасы кабул иткән дулкын максималь төгәллек өчен яссы дулкын булырга тиеш. Антенналар сферик дулкыннар чыгарганлыктан, антенна чыганак антеннасыннан нурланган дулкын якынча яссы дулкын булырлык итеп җитәрлек ераклыкта булырга тиеш - 3 нче рәсемне карагыз.
3 нче рәсем. Чыганак антеннасы сферик дулкын фронты булган дулкынны нурландыра.
Ләкин, эчке камералар өчен моңа ирешү өчен еш кына җитәрлек аерма булмый. Бу проблеманы хәл итүнең бер ысулы - компакт диапазон аша. Бу ысулда чыганак антеннасы рефлекторга юнәлтелгән, аның формасы сферик дулкынны якынча яссы рәвештә чагылдырырлык итеп эшләнгән. Бу тәлинкә антеннасы эшләү принцибына бик охшаш. Төп эш 4 нче рәсемдә күрсәтелгән.
4 нче рәсем. Компакт диапазон - чыганак антеннасыннан сферик дулкыннар яссы (коллимацияләнгән) булып чагыла.
Параболик рефлекторның озынлыгы гадәттә сынау антеннасыннан берничә тапкыр зуррак булырга тиеш. 4 нче рәсемдәге чыганак антеннасы рефлектордан читтә урнашкан, шуңа күрә ул чагылган нурларга комачауламый. Шулай ук чыганак антеннасыннан сынау антеннасына туры нурланышны (үзара тоташуны) саклап калу өчен сак булырга кирәк.
Бастырылган вакыты: 2024 елның 3 гыйнвары
