Antenaneurketa antenen errendimendua eta ezaugarriak kuantitatiboki ebaluatzeko eta aztertzeko prozesua da. Proba-ekipamendu eta neurketa-metodo bereziak erabiliz, irabazia, erradiazio-eredua, uhin geldikorreko ratioa, maiztasun-erantzuna eta antenaren beste parametro batzuk neurtzen ditugu, antenaren diseinuaren zehaztapenak baldintzak betetzen dituen egiaztatzeko, antena errendimendua egiaztatzeko eta hobetzeko iradokizunak eman. Antenen neurketen emaitzak eta datuak antenen errendimendua ebaluatzeko, diseinuak optimizatzeko, sistemaren errendimendua hobetzeko eta antenen fabrikatzaile eta aplikazio ingeniariei orientazioa eta iritzia emateko erabil daitezke.
Beharrezko Ekipamendua Antenen Neurketetan
Antenen probak egiteko, oinarrizko gailurik VNA da. VNA mota sinpleena 1 atakako VNA da, antena baten inpedantzia neurtzeko gai dena.
Antena baten erradiazio-eredua, irabazia eta eraginkortasuna neurtzea zailagoa da eta askoz ekipamendu gehiago behar du. Neurtu beharreko antenari AUT deituko diogu, Antenna Under Test izenarekin. Antenak neurtzeko beharrezkoak diren ekipamenduak hauek dira:
Erreferentziako antena - Ezaugarri ezagunak dituen antena (irabazia, eredua, etab.)
RF potentzia-transmisore bat - AUT-ra energia injektatzeko modu bat [Proba egiten ari den antena]
Sistema hartzailea - Erreferentziako antenak zenbat potentzia jasotzen duen zehazten du
Kokatze-sistema - Sistema hau probako antena iturburu-antenarekiko biratzeko erabiltzen da, erradiazio-eredua angeluaren arabera neurtzeko.
Goiko ekipoen bloke-diagrama 1. irudian ageri da.
1. Irudia. Beharrezko antena neurtzeko ekipoen diagrama.
Osagai hauek laburki eztabaidatuko dira. Erreferentzia-antenak ondo irradiatu beharko luke nahi den proba-maiztasunean. Erreferentziako antenak sarritan polarizazio bikoitzeko adar-antena dira, eta, beraz, polarizazio horizontala eta bertikala aldi berean neur daitezke.
Igorpen-sistemak potentzia-maila jakin egonkor bat ateratzeko gai izan behar du. Irteerako maiztasuna ere sintonizagarria (hautagarria) eta nahiko egonkorra izan behar da (egonkorra esan nahi du transmisoretik lortzen duzun maiztasuna nahi duzun maiztasunetik hurbil dagoela, ez dela asko aldatzen tenperaturarekin). Igorleak oso energia gutxi eduki behar du beste maiztasun guztietan (beti egongo da nahi den maiztasunetik kanpo energiaren bat, baina harmonikoetan ez luke energia asko egon behar, adibidez).
Sistema jasotzaileak probako antenatik zenbat potentzia jasotzen duen zehaztu besterik ez du behar. Hau potentzia-neurgailu sinple baten bidez egin daiteke, hau da, RF (irrati-maiztasuna) potentzia neurtzeko gailua eta transmisio-line baten bidez antenaren terminaletara zuzenean konekta daiteke (esaterako, N motako edo SMA konektoredun kable coaxial bat). Normalean hargailua 50 Ohm-ko sistema bat da, baina inpedantzia desberdina izan daiteke zehaztuz gero.
Kontuan izan transmisio/jaso sistema askotan VNA batek ordezkatzen duela. S21 neurketa batek 1. portutik maiztasun bat igortzen du eta jasotako potentzia 2. portuan erregistratzen du. Horregatik, VNA egokia da zeregin honetarako; hala ere ez da zeregin hori burutzeko metodo bakarra.
Posizionamendu Sistemak probako antenaren orientazioa kontrolatzen du. Proba-antenaren erradiazio-eredua angeluaren arabera neurtu nahi dugunez (normalean koordenatu esferikoetan), proba-antena biratu behar dugu, iturri-antenak proba-antena ahalik eta angelu guztietatik argi dezan. Kokapen-sistema erabiltzen da horretarako. 1. Irudian, AUT biratzen ari den erakusten dugu. Kontuan izan biraketa hori egiteko modu asko daudela; batzuetan erreferentziako antena biratzen da, eta beste batzuetan bi erreferentzia eta AUT antena biratzen dira.
Beharrezko ekipamendu guztia daukagunez, neurketak non egin eztabaidatu dezakegu.
Non dago leku aproposa gure antenen neurketak egiteko? Agian hau zure garajean egin nahiko zenuke, baina hormetako, sabaietako eta zoruetako islak zure neurketak zehazgabe bihurtuko lirateke. Antenen neurketak egiteko kokapen aproposa kanpoko espazioan dago, non islapenik gerta ez daitekeen. Hala ere, gaur egun espazioko bidaiak garestiak direnez, Lurraren gainazalean dauden neurketa lekuetan zentratuko gara. Ganbera anekoiko bat erabil daiteke antena probaren konfigurazioa isolatzeko, islatutako energia RF xurgatzen duen apararekin xurgatzen duen bitartean.
Espazio libreko barrutiak (ganbera anekoikoak)
Espazio librearen barrutiak espazioan egingo liratekeen neurketak simulatzeko diseinatutako antenen neurketa-kokapenak dira. Hau da, inguruko objektuetatik eta lurretik (desiragarriak direnak) islatutako uhin guztiak ahalik eta gehien kendu egiten dira. Espazio libreko barruti ezagunenak ganbera anekoikoak, barruti altuak eta barruti trinkoa dira.
Ganbera Anekoikoak
Ganbera anekoikoak barruko antenen barrutiak dira. Hormak, sabaiak eta zorua uhin elektromagnetikoak xurgatzen dituen material bereziz hornituta daude. Barruko barrutiak desiragarriak dira, proba-baldintzak kanpoko barrutietakoak baino askoz estuago kontrolatu daitezkeelako. Materiala sarritan ere forma zintatua izaten da, eta ganbera hauek ikusteko nahiko interesgarriak dira. Triangelu-forma bitxiak diseinatuta daude, haietatik islatzen dena ausazko noranzkoetan hedatzeko joera izan dezan, eta ausazko islapen guztietatik batzen dena modu inkoherentean gehitzeko joera du eta, beraz, gehiago kendu egiten da. Ondoko irudian ganbera anekoiko baten irudia agertzen da, proba-ekipo batzuekin batera:
(Argazkiak RFMISO antenaren proba erakusten du)
Ganbera anekoikoen eragozpena da askotan nahiko handiak izan behar dutela. Askotan antenen uhin-luzera gutxieneko bata bestearengandik urrun egon behar dute eremu urruneko baldintzak simulatzeko. Horregatik, uhin-luzera handiak dituzten maiztasun baxuagoetarako oso ganbera handiak behar ditugu, baina kostuak eta muga praktikoek sarritan haien tamaina mugatzen dute. Hegazkin handien edo beste objektu batzuen Radar Cross Section neurtzen duten defentsa-kontratazio-enpresa batzuek saskibaloi-kantxaren tamainako ganbera anekoikoak dituztela ezagutzen da, hau arrunta ez den arren. Ganbera anekoikoak dituzten unibertsitateek normalean 3-5 metroko luzera, zabalera eta altuera duten ganberak dituzte. Tamaina-muga dela eta, eta RF xurgatzen duen materiala normalean UHF edo altuagoetan ondoen funtzionatzen duelako, ganbera anekoikoak gehien erabiltzen dira 300 MHz-tik gorako maiztasunetarako.
Barruti Altuak
Elevated Ranges kanpoko barrutiak dira. Konfigurazio honetan, proban dagoen iturria eta antena lurretik muntatzen dira. Antena hauek mendietan, dorreetan, eraikinetan edo egokia aurkitzen den lekuetan egon daitezke. Hau askotan antena oso handietarako edo maiztasun baxuetan (VHF eta behean, <100 MHz) egiten da, non barruko neurketak konponezinak izango liratekeen. Altxatutako barruti baten oinarrizko diagrama 2. irudian ageri da.
2. irudia. Altxatutako barrutiaren ilustrazioa.
Iturburuko antena (edo erreferentziako antena) ez dago zertan probako antena baino altuera handiagoan, horrela erakutsi dut hemen. Bi antenen arteko ikusmen-lerroak (LOS) (2. irudian izpi beltzak ilustratua) oztoporik gabe egon behar du. Beste isla guztiak (esaterako, lurretik islatutako izpi gorria) ez dira desiragarriak. Tarte altuetarako, iturburua eta probako antena-kokapena zehazten direnean, proba-operadoreek islada esanguratsuak non gertatuko diren zehazten dute eta gainazal horien islak minimizatzen saiatzen dira. Askotan rf xurgatzen duen materiala erabiltzen da horretarako, edo izpiak probako antenatik urruntzen dituen beste material bat.
Barruti trinkoak
Jatorri-antena proba-antenaren eremu urrunean jarri behar da. Arrazoia da proba-antenak jasotzen duen uhina uhin plano bat izan behar dela zehaztasunik handiena lortzeko. Antenek uhin esferikoak irradiatzen dituztenez, antena nahikoa urrun egon behar da, iturriaren antenatik irradiatutako uhina uhin planokoa izan dadin gutxi gorabehera - ikus 3. irudia.
3. Irudia. Iturburu-antena batek uhin-fronte esferikoa duen uhin bat irradiatzen du.
Hala ere, barruko ganberetarako askotan ez da nahikoa bereizketa hori lortzeko. Arazo hau konpontzeko metodo bat barruti trinko baten bidez da. Metodo honetan, iturri-antena bat islatzaile batera orientatzen da, zeinaren forma uhin esferikoa modu gutxi gorabehera lauan islatzeko diseinatuta dagoena. Hau antena plater batek funtzionatzen duen printzipioaren oso antzekoa da. Oinarrizko eragiketa 4. irudian ageri da.
4. Irudia. Distantzia trinkoa - iturri-antenaren uhin esferikoak planoak (kolimatu) islatzen dira.
Ispilu parabolikoaren luzera normalean probako antena baino hainbat aldiz handiagoa izatea nahi da. 4. irudiko iturburu-antena erreflektoretik aldenduta dago, islatutako izpien bidetik ez egon dadin. Kontuz ibili behar da iturburuko antenatik probako antenara irradiazio zuzena (elkarrekiko akoplamendua) mantentzeko.
Argitalpenaren ordua: 2024-03-03
