AntenaAng pagsukod mao ang proseso sa kwantitatibo nga pagtimbang-timbang ug pag-analisar sa performance ug mga kinaiya sa antenna. Pinaagi sa paggamit sa espesyal nga kagamitan sa pagsulay ug mga pamaagi sa pagsukod, among gisukod ang gain, radiation pattern, standing wave ratio, frequency response ug uban pang mga parameter sa antenna aron mapamatud-an kung ang mga detalye sa disenyo sa antenna nakakab-ot ba sa mga kinahanglanon, susihon ang performance sa antenna, ug maghatag mga sugyot sa pagpaayo. Ang mga resulta ug datos gikan sa mga pagsukod sa antenna magamit aron masusi ang performance sa antenna, ma-optimize ang mga disenyo, mapaayo ang performance sa sistema, ug maghatag giya ug feedback sa mga tiggama sa antenna ug mga inhenyero sa aplikasyon.
Gikinahanglan nga Kagamitan sa Pagsukod sa Antenna
Para sa pagsulay sa antenna, ang pinakasimple nga aparato mao ang VNA. Ang pinakasimple nga klase sa VNA mao ang 1-port VNA, nga makasukod sa impedance sa usa ka antenna.
Ang pagsukod sa radiation pattern, gain, ug efficiency sa antenna mas lisod ug nanginahanglan og mas daghang kagamitan. Tawgon nato ang antenna nga sukdon nga AUT, nga nagpasabot og Antenna Under Test. Ang gikinahanglan nga kagamitan para sa pagsukod sa antenna naglakip sa:
Usa ka reperensya nga antena - Usa ka antena nga adunay nailhan nga mga kinaiya (gain, pattern, ug uban pa)
Usa ka RF Power Transmitter - Usa ka paagi sa pag-inject og enerhiya ngadto sa AUT [Antenna Under Test]
Usa ka sistema sa tigdawat - Kini ang magtino kung pila ka kuryente ang madawat sa reference antenna
Usa ka sistema sa pagposisyon - Kini nga sistema gigamit sa pagtuyok sa test antenna relatibo sa source antenna, aron masukod ang radiation pattern isip function sa anggulo.
Ang block diagram sa mga kagamitan sa ibabaw gipakita sa Figure 1.
Hulagway 1. Dayagram sa gikinahanglan nga kagamitan sa pagsukod sa antenna.
Kini nga mga sangkap hisgutan sa mubo. Ang Reference Antenna kinahanglan siyempre nga mo-radiate og maayo sa gitinguha nga test frequency. Ang mga reference antenna kasagaran dual-polarized horn antenna, aron ang horizontal ug vertical nga polarization masukod sa samang higayon.
Ang Sistema sa Pagpadala kinahanglan nga makahimo sa pag-output sa usa ka lig-on nga nahibal-an nga lebel sa kuryente. Ang frequency sa output kinahanglan usab nga ma-tunable (mapili), ug medyo lig-on (ang lig-on nagpasabut nga ang frequency nga imong makuha gikan sa transmitter hapit sa frequency nga imong gusto, dili kaayo magkalainlain sa temperatura). Ang transmitter kinahanglan nga adunay gamay ra kaayo nga enerhiya sa tanan nga ubang mga frequency (kanunay adunay pipila ka enerhiya gawas sa gitinguha nga frequency, apan dili kinahanglan nga adunay daghang enerhiya sa harmonics, pananglitan).
Ang Sistema sa Pagdawat kinahanglan lang nga motino kung pila ka kuryente ang madawat gikan sa test antenna. Mahimo kini pinaagi sa usa ka yano nga power meter, nga usa ka aparato alang sa pagsukod sa RF (radio frequency) nga kuryente ug mahimong direktang konektado sa mga terminal sa antenna pinaagi sa usa ka transmission line (sama sa usa ka coaxial cable nga adunay N-type o SMA connectors). Kasagaran ang receiver usa ka 50 Ohm nga sistema, apan mahimo kini nga lahi ang impedance kung gipiho.
Timan-i nga ang sistema sa pagpadala/pagdawat sagad gipulihan sa usa ka VNA. Ang pagsukod sa S21 nagpadala ug frequency gikan sa port 1 ug nagrekord sa nadawat nga kuryente sa port 2. Busa, ang VNA angayan kaayo niini nga buluhaton; apan dili lamang kini ang pamaagi sa paghimo niini nga buluhaton.
Ang Positioning System nagkontrol sa oryentasyon sa test antenna. Tungod kay gusto natong sukdon ang radiation pattern sa test antenna isip function sa anggulo (kasagaran sa spherical coordinates), kinahanglan natong i-rotate ang test antenna aron ang source antenna modan-ag sa test antenna gikan sa tanang posibleng anggulo. Ang positioning system gigamit alang niini nga katuyoan. Sa Figure 1, atong gipakita nga ang AUT gi-rotate. Timan-i nga adunay daghang mga paagi sa paghimo niini nga rotation; usahay ang reference antenna gi-rotate, ug usahay ang reference ug AUT antenna gi-rotate.
Karon nga naa na nato ang tanang gikinahanglan nga kagamitan, mahimo na natong hisgutan kung asa buhaton ang mga pagsukod.
Asa ang maayong lugar para sa pagsukod sa atong antenna? Basin gusto nimo nga buhaton kini sa imong garahe, apan ang mga repleksyon gikan sa mga dingding, kisame, ug salog makapahimo sa imong mga pagsukod nga dili tukma. Ang sulundon nga lokasyon para sa pagsukod sa antenna mao ang usa ka lugar sa kawanangan, diin walay mga repleksyon nga mahitabo. Bisan pa, tungod kay ang pagbiyahe sa kawanangan karon mahal kaayo, mag-focus kami sa mga lugar nga sukod nga naa sa ibabaw sa Yuta. Ang Anechoic Chamber magamit aron ibulag ang setup sa pagsulay sa antenna samtang mosuhop sa repleksyon nga enerhiya gamit ang RF absorbing foam.
Mga Sakop sa Libre nga Kawanangan (Mga Anechoic Chamber)
Ang mga free space ranges mga lokasyon sa pagsukod sa antenna nga gidisenyo aron sundogon ang mga pagsukod nga himuon sa kawanangan. Buot ipasabot, ang tanang nabaliktad nga mga balud gikan sa duol nga mga butang ug sa yuta (nga dili gusto) gipugngan kutob sa mahimo. Ang labing popular nga mga free space ranges mao ang anechoic chambers, elevated ranges, ug ang compact range.
Mga Anechoic Chamber
Ang mga anechoic chamber kay mga indoor antenna ranges. Ang mga bungbong, kisame, ug salog gilinya gamit ang espesyal nga electromagnetic wave absorbering material. Ang mga indoor ranges maayo kay ang mga kondisyon sa pagsulay mas hugot nga makontrol kaysa sa mga outdoor ranges. Ang materyal kasagaran usab nga gisi-sisi ang porma, nga naghimo niining mga chamber nga makapainteres tan-awon. Ang gisi-sisi nga mga porma sa triangle gidisenyo aron ang makita gikan niini mokatap sa random nga direksyon, ug ang madugang gikan sa tanang random nga mga repleksyon modugang nga dili magkatugma ug busa mas mapugngan. Usa ka hulagway sa usa ka anechoic chamber ang gipakita sa mosunod nga hulagway, uban sa pipila ka mga kagamitan sa pagsulay:
(Ang hulagway nagpakita sa pagsulay sa antenna sa RFMISO)
Ang disbentaha sa mga anechoic chamber mao nga kini kasagaran kinahanglan nga dako kaayo. Kasagaran ang mga antenna kinahanglan nga pipila ka wavelength ang gilay-on gikan sa usag usa aron ma-simulate ang mga kondisyon sa far-field. Busa, alang sa mas ubos nga mga frequency nga adunay dagkong mga wavelength kinahanglan nato ang dagkong mga chamber, apan ang gasto ug praktikal nga mga limitasyon kanunay nga naglimite sa ilang gidak-on. Ang ubang mga kompanya sa kontrata sa depensa nga nagsukod sa Radar Cross Section sa dagkong mga eroplano o uban pang mga butang nailhan nga adunay mga anechoic chamber nga sama kadako sa mga basketball court, bisan kung dili kini ordinaryo. Ang mga unibersidad nga adunay mga anechoic chamber kasagaran adunay mga chamber nga 3-5 metros ang gitas-on, gilapdon ug gitas-on. Tungod sa limitasyon sa gidak-on, ug tungod kay ang materyal nga mosuhop sa RF kasagaran labing maayo nga molihok sa UHF ug mas taas pa, ang mga anechoic chamber kanunay nga gigamit alang sa mga frequency nga labaw sa 300 MHz.
Gihabog nga mga Kabukiran
Ang Elevated Ranges kay mga outdoor range. Niini nga setup, ang source ug antenna nga gi-test gi-mount ibabaw sa yuta. Kini nga mga antenna mahimong ibutang sa mga bukid, tore, bilding, o bisan asa nga angay. Kasagaran kini gihimo para sa dagkong mga antenna o sa ubos nga frequency (VHF ug ubos pa, <100 MHz) diin ang mga sukod sa sulod sa balay lisod sulbaron. Ang batakang diagram sa usa ka elevated range gipakita sa Figure 2.
Hulagway 2. Ilustrasyon sa taas nga sakop.
Ang source antenna (o reference antenna) dili kinahanglan nga naa sa mas taas nga elevation kaysa sa test antenna, gipakita lang nako kini dinhi. Ang line of sight (LOS) tali sa duha ka antenna (gipakita sa itom nga ray sa Figure 2) kinahanglan nga walay babag. Ang tanan nga uban pang mga reflection (sama sa pula nga ray nga gi-reflect gikan sa yuta) dili maayo. Alang sa taas nga mga range, kung matino na ang lokasyon sa source ug test antenna, ang mga test operator dayon motino kung asa mahitabo ang mga significant reflection, ug mosulay sa pagminus sa mga reflection gikan niini nga mga nawong. Kasagaran ang rf absorbing material gigamit alang niini nga katuyoan, o uban pang materyal nga nagpalayo sa mga ray gikan sa test antenna.
Mga Compact Range
Ang source antenna kinahanglan ibutang sa layo nga bahin sa test antenna. Ang hinungdan kay ang wave nga madawat sa test antenna kinahanglan nga plane wave para sa pinakataas nga katukma. Tungod kay ang mga antenna mo-radiate og spherical waves, ang antenna kinahanglan nga igo ang gilay-on aron ang wave nga mo-radiate gikan sa source antenna halos usa ka plane wave - tan-awa ang Figure 3.
Hulagway 3. Ang usa ka source antenna mopa-radiate og balud nga adunay spherical wavefront.
Apan, alang sa mga lawak sa sulod sa balay, kasagaran walay igong gilay-on aron makab-ot kini. Usa ka pamaagi aron masulbad kini nga problema mao ang pinaagi sa usa ka compact range. Niini nga pamaagi, ang usa ka source antenna gi-orient padulong sa usa ka reflector, kansang porma gidisenyo aron ipakita ang spherical wave sa usa ka approximately planar nga paagi. Kini susama kaayo sa prinsipyo kung giunsa naglihok ang usa ka dish antenna. Ang sukaranan nga operasyon gipakita sa Figure 4.
Hulagway 4. Compact Range - ang spherical waves gikan sa source antenna gi-reflect nga planar (collimated).
Ang gitas-on sa parabolic reflector kasagaran gitinguha nga pipila ka pilo ang kadako kay sa test antenna. Ang source antenna sa Figure 4 gi-offset gikan sa reflector aron dili kini makababag sa mga reflected rays. Kinahanglan usab nga mag-amping aron malikayan ang bisan unsang direktang radiation (mutual coupling) gikan sa source antenna ngadto sa test antenna.
Oras sa pag-post: Enero-03-2024
