S53WW. Meritve anten. RIS 2005 Novo Mesto

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "S53WW. Meritve anten. RIS 2005 Novo Mesto"

Κόριννα Αναστασιάδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 S53WW Meritve anten RIS 2005 Novo Mesto

2 Parametri, s katerimi opišemo anteno: Smernost (D, directivity) Dobitek (G, gain) izkoristek (η=g/d, efficiency) Smerni (sevalni) diagram (radiation pattern) 3dB širina glavnega snopa v obeh polarizacijskih oseh največji nivo stranskih snopov razmerje naprej/nazaj Prilagoditev (RL ali VSWR) Pasovna širina prilagoditve Pasovna širina dobitka, oz. smernega diagrama Polarizacijski parametri slabljenje ortogonalne polarizacije v primeru linearne polarizacije osno razmerje v primeru krožne polarizacije Največja dovedena moč Mehanski/okoljski parametri

3 Smernost in dobitek (ter izkoristek) Smernost definiramo kot razmerje gostote moči v smeri maksimuma smernega diagrama in gostote moči, ki bi jo pri enaki sevani moči v isti točki dajala izotropna antena. S max = D (P/4πR 2 ) S max maksimalna gostota moči na razdalji R P sevana moč 4πR 2 površina krogle s premerom R smernost gostota moči referenčne (izotropne) antene na površini krogle s polmerom R Dobitek antene definiramo podobno kot smernost, le da tu namesto sevane moči izenačimo dovajano moč. S tem poleg smernih lastnosti antene upoštevamo tudi njene ohmske izgube. G = η D

4 Smernost in dobitek (ter izkoristek) Na sprejemu definiramo efektivno površino antene, ki je sorazmerna dobitku. A ef = Gλ 2 /4π D = 4π/Ω A 4π - krogelni prostorski kot v steridianih, oz. radianih 2 (=41253 stopinj 2 ) Ω A - prostorski kot antene D 41000/Θ E Θ H

5 Smerni diagram 3D sevalni diagram

6 Smerni diagram

7 Smerni diagram 3dB širina v H ravnini 3dB širina v E ravnini E ravnina H ravnina

8 Smerni diagram Merilo: logaritemsko, 20dB Merilo: logaritemsko, 40dB Merilo: linearno

9 Smerni diagram

10 Smerni diagram

11 2D-smerni diagram

12 Prostor okoli antene Prostor elektromagnetnega polja okoli antene razdelimo na tri področja: bližnje reaktivno polje R < λ/2π bližnje sevano polje daljno sevano polje R > 2D 2 / λ (napaka faze < π/8) Ploskev enake faze (krogla s središčem v pomožni anteni) D Napaka faze R Pomožna antena

13 Prostor okoli antene Daljno polje: Frekvenca 10GHz 10GHz 1,3GHz 432MHz 432MHz 144MHz 144MHz 50MHz Antena parabola 0,6m parabola 1,2m parabola 1,2m 10λ yagi 19dBi (meritev G) 10λ yagi - (meritev smernega diagrama) 4λ yagi 15dBi (meritev G) 4λ yagi (meritev smernega diagrama) 1λ yagi 10dBi 2D 2 / λ ~25m ~100m ~13m ~11m ~140m ~13m ~64m ~12m yagi antena: (2D 2 /λ) = 2λG/π 2 D = (λ/π) G

14 Meritev dobitka primerjalna metoda P merilnik moči merjena antena G x pomožna antena etalonska antena G r oddajnik etalonska antena merjena antena G x = G r + P proti pomožni anteni Kot merilnik moči lahko uporabimo merilni sprejemnik, nizkonivojski merilnik moči ali kalibrirani slabilnik z relativnim merilnikom moči/nivoja.

15 Meritev dobitka absolutna metoda antena 1 antena 2, 3 R G 1 G 2 G 3 oddajnik - P tx merilnik moči - P rx P rx [dbm] = P tx [dbm] + G 1 [db] + G 2 [db] 20log(4πR/λ)

16 Meritev prilagoditve - vektorski analizator vezij - skalarni analizator vezij (spektralni analizator s sledilnim izvorom) - SWR meter -mostični merilniki, Z-metri ipd. Prilagoditev ponavadi podajamo kot: - prilagoditveno slabljenje (RL = Return loss) - odnos stojnih valov (SWR = Standing Wave Ratio) RL = 20log( s 11 ) = 20log( ρ ) SWR = (1+ ρ )/(1- ρ ) SWR = 2 ρ = 1/3 RL = -9,5dB

17 Meritev smernega diagrama - meritev v bližnjem polju

18 Meritev smernega diagrama - kompaktno merilno mesto Merjena antena Območje planega vala Kolimacijsko zrcalo Mikrovalovni absorber oddajnik

19 Meritev smernega diagrama - nema soba

20 Meritev smernega diagrama - dvignjeno merilno mesto

21 Meritev smernega diagrama - dvignjeno merilno mesto na FE v Ljubljani

22 Meritev smernega diagrama - merilno mesto z odbojem od tal h 1 = λr/4h tx D < h 1 /3,3

23 Meritev smernega diagrama Nekaj praktičnih pravil za meritve smernih diagramov in dobitkov. Dvignjeno merilno mesto: Merilno mesto z odbojem od tal: H> 5D m zaradi odboja od tal H rx 3,3D m - H tx = λr/4h rx Primer: - meritev dobitka (diagrama?) 15dBi yagi (4λ) antene za 144MHz R > 13m D m = 3,6m H > 18m - meritev SBFA za 1,3GHz R > 2,2m D m = 0,5m H > 2,5m Primer: - meritev 15dBi yagi antene za 144MHz R = 30m D m = 3,6m H rx = 12m - H tx = 1,25m - meritev SBFA za 1,3GHz D m = 0,5m H rx = 1,65m za H tx = 1,65m R = 47m za H tx = 1,0m R = 28m D tx λr/4d m - zaradi konstantne amplitude

24 Meritev polarizacijskih parametrov E levokrožna polarizacija (val se širi ven iz zaslona) a b horizontalna os AR=a/b osno razmerje vertikalna os AR (0...3dB) krožno polariziran val AR (3...10dB) eliptično polariziran val AR (10... db) linearno polariziran val

25 Meritev polarizacijskih parametrov

Σχετικά έγγραφα

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1 Matematika 1 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 21. november 2013 Hiperbolične funkcije Hiperbolični sinus sinhx = ex e x 2 20 10 3 2 1 1 2 3 10 20 hiperbolični kosinus coshx