AntennaAng pagsukod mao ang proseso sa quantitatively nga pagtimbang-timbang ug pag-analisar sa performance ug mga kinaiya sa antenna. Pinaagi sa paggamit sa espesyal nga mga ekipo sa pagsulay ug mga pamaagi sa pagsukod, atong gisukod ang ganansya, radiation pattern, standing wave ratio, frequency response ug uban pang mga parameter sa antenna aron mapamatud-an kung ang design specifications sa antenna nakatuman sa mga kinahanglanon, check sa performance sa antenna, ug paghatag og mga sugyot sa pagpaayo. Ang mga resulta ug datos gikan sa mga sukod sa antenna mahimong magamit sa pagtimbang-timbang sa performance sa antenna, pag-optimize sa mga disenyo, pagpalambo sa performance sa sistema, ug paghatag og giya ug feedback sa mga tiggama sa antenna ug mga application engineer.
Gikinahanglan nga Kagamitan sa Pagsukod sa Antenna
Alang sa pagsulay sa antenna, ang labing sukaranan nga aparato mao ang VNA. Ang pinakasimple nga tipo sa VNA usa ka 1-port VNA, nga makahimo sa pagsukod sa impedance sa usa ka antena.
Ang pagsukod sa pattern sa radiation, ganansya ug kahusayan sa usa ka antena labi ka lisud ug nanginahanglan daghang kagamitan. Tawgon namo ang antenna nga masukod nga AUT, nga nagpasabot sa Antenna Under Test. Ang gikinahanglan nga kagamitan alang sa pagsukod sa antenna naglakip sa:
Usa ka reference antenna - Usa ka antenna nga adunay nahibal-an nga mga kinaiya (ganansya, sumbanan, ug uban pa)
Usa ka RF Power Transmitter - Usa ka paagi sa pag-inject sa enerhiya sa AUT [Antenna Under Test]
Usa ka sistema sa tigdawat - Gitino niini kung pila ang gahum nga nadawat sa reference antenna
Usa ka sistema sa pagpoposisyon - Kini nga sistema gigamit aron i-rotate ang test antenna nga may kalabotan sa gigikanan nga antenna, aron masukod ang pattern sa radiation ingon usa ka function sa anggulo.
Ang block diagram sa mga kagamitan sa ibabaw gipakita sa Figure 1.
Figure 1. Diagram sa gikinahanglan nga kagamitan sa pagsukod sa antenna.
Kini nga mga sangkap pagahisgutan sa mubo. Ang Reference Antenna kinahanglan nga modan-ag nga maayo sa gitinguha nga frequency sa pagsulay. Ang mga reference antenna sagad nga dual-polarized horn antennas, aron ang horizontal ug vertical polarization mahimong 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 tunable (mapili), ug makatarunganon nga lig-on (stable nagpasabot nga ang frequency nga imong makuha gikan sa transmitter duol sa frequency nga imong gusto, dili kaayo magkalahi sa temperatura). Ang transmitter kinahanglan adunay gamay kaayo nga enerhiya sa tanan nga uban pang mga frequency (adunay kanunay nga kusog sa gawas sa gitinguha nga frequency, apan kinahanglan nga wala’y daghang kusog sa harmonics, pananglitan).
Ang Sistema sa Pagdawat kinahanglan ra nga mahibal-an kung pila ang gahum nga nadawat gikan sa pagsulay nga antena. Mahimo kini pinaagi sa usa ka yano nga metro sa kuryente, nga usa ka aparato alang sa pagsukod sa gahum sa RF (radio frequency) ug mahimong direktang konektado sa mga terminal sa antenna pinaagi sa linya sa transmission (sama sa usa ka coaxial cable nga adunay mga N-type o SMA connectors). Kasagaran ang tigdawat usa ka 50 Ohm nga sistema, apan mahimo nga lahi nga impedance kung gitakda.
Timan-i nga ang transmit/receive system sagad gipulihan sa VNA. Ang S21 nga pagsukod nagpadala sa frequency gikan sa port 1 ug nagrekord sa nadawat nga gahum sa port 2. Busa, ang usa ka VNA haum kaayo niini nga buluhaton; apan dili lamang kini ang paagi sa paghimo niini nga buluhaton.
Ang Positioning System nagkontrol sa oryentasyon sa test antenna. Tungod kay gusto namong 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, among gipakita ang AUT nga gituyok. Timan-i nga adunay daghang mga paagi sa paghimo niini nga rotation; usahay ang reference antenna gituyok, ug usahay ang reference ug AUT antenna kay gituyok.
Karon nga naa na namo ang tanan nga gikinahanglan nga kagamitan, mahimo namong hisgutan kung asa buhaton ang mga pagsukod.
Asa ang maayong lugar para sa atong mga sukod sa antenna? Tingali gusto nimo nga buhaton kini sa imong garahe, apan ang mga pagpamalandong gikan sa mga dingding, kisame ug salog maghimo sa imong mga sukod nga dili tukma. Ang sulundon nga lokasyon sa paghimo sa mga pagsukod sa antena naa sa usa ka lugar sa gawas nga wanang, diin wala’y mga pamalandong nga mahitabo. Bisan pa, tungod kay ang pagbiyahe sa kawanangan sa pagkakaron mahal kaayo, atong ipunting ang mga lugar sa pagsukod nga naa sa nawong sa Yuta. Ang usa ka Anechoic Chamber mahimong magamit aron ihimulag ang pag-setup sa pagsulay sa antenna samtang nagsuhop sa gipabanaag nga enerhiya nga adunay RF nga pagsuyop sa bula.
Free Space Ranges (Anechoic Chambers)
Ang libre nga mga han-ay sa wanang mao ang mga lokasyon sa pagsukod sa antenna nga gilaraw aron i-simulate ang mga pagsukod nga himuon sa kawanangan. Sa ato pa, ang tanan nga gipabanaag nga mga balud gikan sa duol nga mga butang ug ang yuta (nga dili gusto) gipugngan kutob sa mahimo. Ang labing popular nga libre nga mga han-ay sa wanang mao ang mga anechoic nga mga lawak, taas nga mga han-ay, ug ang compact range.
Anechoic nga mga Chamber
Ang mga anechoic chamber mao ang sulud sa sulud sa antena. Ang mga dingding, kisame ug salog gilinya nga adunay espesyal nga electromagnetic wave absorbering nga materyal. Ang mga sulud sa sulud gitinguha tungod kay ang mga kahimtang sa pagsulay mahimo nga labi ka hugot nga kontrolado kaysa sa mga sakup sa gawas. Ang materyal kanunay nga gikuniskunis usab sa porma, nga naghimo niini nga mga lawak nga makapaikag nga tan-awon. Ang jagged triangle nga mga porma gidesinyo aron ang makita gikan kanila lagmit mokaylap sa random nga mga direksyon, ug kung unsa ang gidugang gikan sa tanan nga random nga mga pagpamalandong lagmit nga madugangan nga dili managsama ug sa ingon gipugngan pa. Ang usa ka hulagway sa usa ka anechoic nga lawak gipakita sa mosunod nga hulagway, uban sa pipila ka mga kagamitan sa pagsulay:
(Ang hulagway nagpakita sa RFMISO antenna test)
Ang disbentaha sa mga anechoic nga mga lawak mao nga sila kasagaran kinahanglan nga dako kaayo. Kasagaran ang mga antenna kinahanglan nga adunay daghang mga wavelength nga layo sa usag usa sa labing gamay aron masundog ang mga kondisyon sa layo nga uma. Busa, alang sa mas mubu nga mga frequency nga adunay dagkong mga wavelength nagkinahanglan kita og dako kaayo nga mga lawak, apan ang gasto ug praktikal nga mga pagpugong kasagarang naglimite sa ilang gidak-on. Ang ubang mga kompanya sa pagkontrata sa depensa nga nagsukod sa Radar Cross Section sa dagkong mga ayroplano o uban pang mga butang nahibal-an nga adunay mga anechoic nga mga lawak sa gidak-on sa mga basketball court, bisan kung kini dili ordinaryo. Ang mga unibersidad nga adunay anechoic nga mga lawak kasagaran adunay mga lawak nga 3-5 metros ang gitas-on, gilapdon ug gitas-on. Tungod sa pagpugong sa gidak-on, ug tungod kay ang materyal nga nagsuhop sa RF kasagaran nga labing maayo sa UHF ug mas taas, ang mga anechoic nga mga lawak kasagarang gigamit alang sa mga frequency nga labaw sa 300 MHz.
Gipataas nga mga Range
Ang Elevated Ranges kay gawas nga range. Niini nga setup, ang tinubdan ug antenna ubos sa pagsulay gi-mount sa ibabaw sa yuta. Kini nga mga antenna mahimong naa sa mga bukid, mga tore, mga bilding, o bisan diin nga makit-an nga angay. Kanunay kini nga gihimo alang sa dagko kaayo nga mga antenna o sa mubu nga mga frequency (VHF ug ubos, <100 MHz) diin ang mga pagsukod sa sulud dili makontrol. Ang sukaranan nga diagram sa usa ka taas nga sakup gipakita sa Figure 2.
Figure 2. Ilustrasyon sa taas nga range.
Ang gigikanan nga antenna (o reference antenna) dili kinahanglan sa usa ka mas taas nga kahitas-an kaysa sa pagsulay nga antena, gipakita ra nako kini nga paagi dinhi. Ang linya sa panan-aw (LOS) tali sa duha ka antenna (gihulagway sa itom nga silaw sa Figure 2) kinahanglan nga dili mapugngan. Ang tanan nga ubang mga pamalandong (sama sa pula nga silaw nga makita gikan sa yuta) dili gusto. Alang sa taas nga mga han-ay, sa higayon nga ang usa ka gigikanan ug pagsulay nga lokasyon sa antena matino, ang mga operator sa pagsulay unya magtino kung diin mahitabo ang hinungdanon nga mga pagpamalandong, ug pagsulay nga maminusan ang mga pagpamalandong gikan sa kini nga mga ibabaw. Kasagaran ang materyal nga pagsuyop sa rf gigamit alang niini nga katuyoan, o uban pang materyal nga nagpalayo sa mga silaw gikan sa antenna sa pagsulay.
Mga Compact nga Range
Ang gigikanan nga antenna kinahanglan ibutang sa layo nga natad sa pagsulay nga antena. Ang hinungdan mao nga ang balud nga nadawat sa pagsulay nga antena kinahanglan usa ka balud sa eroplano alang sa labing katumpakan. Tungod kay ang mga antenna nagdan-ag sa spherical waves, ang antenna kinahanglan nga igo nga layo sa ingon nga ang balud nga nagdan-ag gikan sa gigikanan nga antenna hapit usa ka balud sa eroplano - tan-awa ang Figure 3.
Figure 3. Usa ka tinubdan nga antenna nagdan-ag sa usa ka balud nga adunay usa ka spherical wavefront.
Bisan pa, alang sa mga sulud sa sulud kanunay adunay dili igo nga pagbulag aron makab-ot kini. Usa ka paagi aron masulbad kini nga problema mao ang usa ka compact range. Sa kini nga pamaagi, ang usa ka gigikanan nga antenna gipunting sa usa ka reflector, kansang porma gidisenyo aron mapakita ang spherical wave sa gibana-bana nga planar nga paagi. Kini susama kaayo sa prinsipyo diin ang usa ka dish antenna naglihok. Ang sukaranan nga operasyon gipakita sa Figure 4.
Figure 4. Compact Range - ang spherical waves gikan sa source antenna gipakita nga planar (collimated).
Ang gitas-on sa parabolic reflector kasagarang gitinguha nga daghang beses nga mas dako sa test antenna. Ang tinubdan antenna sa Figure 4 gi-offset gikan sa reflector aron kini dili sa dalan sa reflector silaw. Kinahanglan usab nga mag-amping aron mapadayon ang bisan unsang direktang radiation (mutual coupling) gikan sa gigikanan nga antenna hangtod sa pagsulay nga antena.
Oras sa pag-post: Ene-03-2024
