अँटेनामोजमाप ही अँटेना कार्यप्रदर्शन आणि वैशिष्ट्यांचे परिमाणात्मक मूल्यांकन आणि विश्लेषण करण्याची प्रक्रिया आहे. विशेष चाचणी उपकरणे आणि मोजमाप पद्धती वापरून, अँटेनाचे डिझाइन तपशील आवश्यकता पूर्ण करतात की नाही हे सत्यापित करण्यासाठी, ऍन्टीनाचे कार्यप्रदर्शन तपासण्यासाठी आणि ऍन्टीनाचे लाभ, रेडिएशन पॅटर्न, स्टँडिंग वेव्ह रेशो, फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स आणि ऍन्टीनाचे इतर पॅरामीटर्स मोजतो. सुधारणा सूचना द्या. अँटेना मापनातील परिणाम आणि डेटा अँटेना कार्यक्षमतेचे मूल्यमापन करण्यासाठी, डिझाइन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, सिस्टम कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी आणि अँटेना उत्पादक आणि अनुप्रयोग अभियंत्यांना मार्गदर्शन आणि अभिप्राय प्रदान करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो.
अँटेना मोजमापांमध्ये आवश्यक उपकरणे
अँटेना चाचणीसाठी, सर्वात मूलभूत साधन VNA आहे. VNA चा सर्वात सोपा प्रकार 1-पोर्ट VNA आहे, जो अँटेनाचा प्रतिबाधा मोजण्यास सक्षम आहे.
अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न, फायदा आणि कार्यक्षमता मोजणे अधिक कठीण आहे आणि त्यासाठी बरीच उपकरणे आवश्यक आहेत. आम्ही अँटेना मोजण्यासाठी AUT म्हणू, ज्याचा अर्थ अँटेना अंडर टेस्ट आहे. अँटेना मोजण्यासाठी आवश्यक उपकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
संदर्भ अँटेना - ज्ञात वैशिष्ट्यांसह एक अँटेना (नफा, नमुना इ.)
आरएफ पॉवर ट्रान्समीटर - AUT मध्ये ऊर्जा इंजेक्ट करण्याचा एक मार्ग [अँटेना अंडर टेस्ट]
रिसीव्हर सिस्टम - हे संदर्भ अँटेनाद्वारे किती शक्ती प्राप्त होते हे निर्धारित करते
पोझिशनिंग सिस्टम - या प्रणालीचा वापर स्त्रोत अँटेनाच्या सापेक्ष चाचणी अँटेना फिरवण्यासाठी, कोनाचे कार्य म्हणून रेडिएशन पॅटर्न मोजण्यासाठी केला जातो.
वरील उपकरणांचा ब्लॉक आकृती आकृती 1 मध्ये दर्शविला आहे.
आकृती 1. आवश्यक अँटेना मापन उपकरणांचे आकृती.
या घटकांवर थोडक्यात चर्चा केली जाईल. संदर्भ अँटेना अर्थातच इच्छित चाचणी वारंवारतेवर चांगले पसरले पाहिजे. संदर्भ अँटेना बहुतेक वेळा दुहेरी-ध्रुवीकृत हॉर्न अँटेना असतात, ज्यामुळे क्षैतिज आणि अनुलंब ध्रुवीकरण एकाच वेळी मोजले जाऊ शकते.
ट्रान्समिटिंग सिस्टम स्थिर ज्ञात पॉवर लेव्हल आउटपुट करण्यास सक्षम असावी. आउटपुट वारंवारता देखील ट्यून करण्यायोग्य (निवडण्यायोग्य) आणि वाजवीपणे स्थिर असावी (स्थिर म्हणजे तुम्हाला ट्रान्समीटरकडून मिळणारी वारंवारता ही तुम्हाला हवी असलेल्या वारंवारतेच्या जवळ आहे, तापमानानुसार ती फारशी बदलत नाही). ट्रान्समीटरमध्ये इतर सर्व फ्रिक्वेन्सीवर फारच कमी ऊर्जा असावी (इच्छित वारंवारतेच्या बाहेर नेहमी काही ऊर्जा असेल, परंतु हार्मोनिक्समध्ये खूप ऊर्जा नसावी, उदाहरणार्थ).
रिसीव्हिंग सिस्टमला फक्त चाचणी अँटेनामधून किती पॉवर प्राप्त होते हे निर्धारित करणे आवश्यक आहे. हे एका साध्या पॉवर मीटरद्वारे केले जाऊ शकते, जे आरएफ (रेडिओ फ्रिक्वेन्सी) पॉवर मोजण्यासाठी एक उपकरण आहे आणि ट्रान्समिशन लाइनद्वारे (जसे की एन-टाइप किंवा एसएमए कनेक्टर्ससह कोएक्सियल केबल) थेट अँटेना टर्मिनलशी कनेक्ट केले जाऊ शकते. सामान्यतः रिसीव्हर ही 50 ओहम प्रणाली असते, परंतु निर्दिष्ट केल्यास भिन्न प्रतिबाधा असू शकते.
लक्षात ठेवा की ट्रान्समिट/रिसीव्ह सिस्टीम अनेकदा VNA ने बदलली जाते. S21 मापन पोर्ट 1 मधून वारंवारता प्रसारित करते आणि पोर्ट 2 वर प्राप्त शक्तीची नोंद करते. म्हणून, VNA या कार्यासाठी योग्य आहे; तथापि हे कार्य करण्याची ही एकमेव पद्धत नाही.
पोझिशनिंग सिस्टम चाचणी अँटेनाच्या अभिमुखतेवर नियंत्रण ठेवते. आम्हाला चाचणी अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न कोनाचे कार्य (सामान्यत: गोलाकार निर्देशांकांमध्ये) मोजायचा असल्याने, आम्हाला चाचणी अँटेना फिरवावा लागेल जेणेकरून स्त्रोत अँटेना प्रत्येक संभाव्य कोनातून चाचणी अँटेना प्रकाशित करेल. यासाठी पोझिशनिंग सिस्टीम वापरली जाते. आकृती 1 मध्ये, आम्ही AUT फिरवत असल्याचे दाखवतो. लक्षात घ्या की हे रोटेशन करण्याचे अनेक मार्ग आहेत; काहीवेळा संदर्भ अँटेना फिरवला जातो, आणि काहीवेळा संदर्भ आणि AUT अँटेना दोन्ही फिरवले जातात.
आता आमच्याकडे सर्व आवश्यक उपकरणे आहेत, आम्ही मोजमाप कुठे करायचे यावर चर्चा करू शकतो.
आमच्या अँटेना मोजमापांसाठी चांगली जागा कोठे आहे? कदाचित तुम्हाला तुमच्या गॅरेजमध्ये हे करायला आवडेल, परंतु भिंती, छत आणि मजल्यावरील प्रतिबिंबांमुळे तुमचे मोजमाप चुकीचे ठरेल. अँटेना मापन करण्यासाठी आदर्श स्थान बाह्य अवकाशात कुठेतरी आहे, जेथे कोणतेही प्रतिबिंब येऊ शकत नाही. तथापि, अंतराळ प्रवास सध्या प्रतिबंधात्मक महाग असल्याने, आम्ही पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर असलेल्या मोजमाप ठिकाणांवर लक्ष केंद्रित करू. आरएफ शोषक फोमसह परावर्तित ऊर्जा शोषून घेत असताना अँटेना चाचणी सेटअप वेगळे करण्यासाठी ॲनेकोइक चेंबरचा वापर केला जाऊ शकतो.
मोकळ्या जागेच्या श्रेणी (एनेकोइक चेंबर्स)
मोकळी जागा रेंज ही अँटेना मापन स्थाने आहेत जी स्पेसमध्ये केल्या जाणाऱ्या मोजमापांचे अनुकरण करण्यासाठी डिझाइन केलेली आहेत. म्हणजेच, जवळच्या वस्तू आणि जमिनीपासून (ज्या अवांछित आहेत) सर्व परावर्तित लहरी शक्य तितक्या दाबल्या जातात. सर्वात लोकप्रिय मोकळ्या जागेच्या श्रेणी म्हणजे ॲनेकोइक चेंबर्स, एलिव्हेटेड रेंज आणि कॉम्पॅक्ट रेंज.
ॲनेकोइक चेंबर्स
ॲनेकोइक चेंबर्स इनडोअर अँटेना श्रेणी आहेत. भिंती, छत आणि मजला विशेष इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह शोषक सामग्रीसह रेषेत आहेत. इनडोअर रेंज इष्ट आहेत कारण चाचणी परिस्थिती बाहेरच्या श्रेणींपेक्षा जास्त कडकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते. साहित्याचा आकारही अनेकदा दातेदार असतो, ज्यामुळे हे चेंबर्स पाहणे खूपच मनोरंजक बनते. दातेरी त्रिकोणाच्या आकारांची रचना केली जाते जेणेकरून त्यातून जे परावर्तित होते ते यादृच्छिक दिशेने पसरते आणि सर्व यादृच्छिक प्रतिबिंबांमधून जे जोडले जाते ते विसंगतपणे जोडले जाते आणि त्यामुळे पुढे दाबले जाते. खालील चित्रात काही चाचणी उपकरणांसह ॲनेकोइक चेंबरचे चित्र दर्शविले आहे:
(चित्र RFMISO अँटेना चाचणी दाखवते)
ॲनेकोइक चेंबर्सची कमतरता म्हणजे त्यांना बरेचदा मोठे असणे आवश्यक आहे. बऱ्याचदा दूर-क्षेत्रातील परिस्थितीचे अनुकरण करण्यासाठी अँटेना कमीतकमी एकमेकांपासून अनेक तरंगलांबी दूर असले पाहिजेत. म्हणून, मोठ्या तरंगलांबी असलेल्या कमी फ्रिक्वेन्सीसाठी आम्हाला खूप मोठ्या चेंबर्सची आवश्यकता असते, परंतु खर्च आणि व्यावहारिक मर्यादा अनेकदा त्यांचा आकार मर्यादित करतात. मोठ्या विमानांच्या किंवा इतर वस्तूंच्या रडार क्रॉस सेक्शनचे मोजमाप करणाऱ्या काही संरक्षण करार कंपन्यांना बास्केटबॉल कोर्टच्या आकाराचे ऍनेकोइक चेंबर्स असतात, हे सामान्य नसले तरी. ॲनेकोइक चेंबर्स असलेल्या विद्यापीठांमध्ये सामान्यत: 3-5 मीटर लांबी, रुंदी आणि उंची चेंबर्स असतात. आकाराच्या मर्यादेमुळे, आणि RF शोषून घेणारी सामग्री सामान्यत: UHF आणि उच्च वर उत्तम कार्य करते म्हणून, anechoic चेंबर्स बहुतेक वेळा 300 MHz वरील फ्रिक्वेन्सीसाठी वापरले जातात.
उन्नत श्रेणी
एलिव्हेटेड रेंज या आउटडोअर रेंज आहेत. या सेटअपमध्ये, चाचणी अंतर्गत स्त्रोत आणि अँटेना जमिनीच्या वर माउंट केले जातात. हे अँटेना डोंगरावर, टॉवर्सवर, इमारतींवर किंवा एखाद्याला योग्य वाटेल तिथे असू शकतात. हे बऱ्याचदा खूप मोठ्या अँटेनासाठी किंवा कमी फ्रिक्वेन्सीवर (VHF आणि खाली, <100 MHz) केले जाते जेथे घरातील मोजमाप अवघड असेल. भारदस्त श्रेणीचा मूळ आकृती आकृती 2 मध्ये दर्शविला आहे.
आकृती 2. उन्नत श्रेणीचे चित्रण.
स्त्रोत अँटेना (किंवा संदर्भ अँटेना) चाचणी अँटेनापेक्षा जास्त उंचीवर असणे आवश्यक नाही, मी ते येथे दाखवले आहे. दोन अँटेनांमधील दृष्टीची रेषा (LOS) (आकृती 2 मधील काळ्या किरणाने सचित्र) अबाधित असणे आवश्यक आहे. इतर सर्व प्रतिबिंबे (जसे की जमिनीवरून परावर्तित होणारे लाल किरण) अनिष्ट आहेत. भारदस्त श्रेणींसाठी, एकदा स्रोत आणि चाचणी अँटेना स्थान निश्चित केल्यावर, चाचणी ऑपरेटर नंतर महत्त्वपूर्ण प्रतिबिंब कुठे होतील हे निर्धारित करतात आणि या पृष्ठभागावरील प्रतिबिंब कमी करण्याचा प्रयत्न करतात. अनेकदा या उद्देशासाठी rf शोषून घेणारी सामग्री किंवा चाचणी अँटेनापासून दूर असलेल्या किरणांना विचलित करणारी इतर सामग्री वापरली जाते.
कॉम्पॅक्ट रेंज
स्त्रोत अँटेना चाचणी अँटेनाच्या दूरच्या क्षेत्रात ठेवला जाणे आवश्यक आहे. कारण चाचणी अँटेनाद्वारे प्राप्त केलेली लहर जास्तीत जास्त अचूकतेसाठी विमान लहरी असावी. अँटेना गोलाकार लहरींचे विकिरण करत असल्याने, अँटेना पुरेसा इतका दूर असणे आवश्यक आहे की स्त्रोत अँटेनामधून विकिरण केलेली तरंग अंदाजे समतल लहर आहे - आकृती 3 पहा.
आकृती 3. एक स्रोत अँटेना गोलाकार वेव्हफ्रंटसह लहर पसरवते.
तथापि, इनडोअर चेंबरसाठी हे साध्य करण्यासाठी बरेचदा पुरेसे वेगळे नसते. या समस्येचे निराकरण करण्याची एक पद्धत कॉम्पॅक्ट श्रेणीद्वारे आहे. या पद्धतीमध्ये, स्त्रोत अँटेना एका परावर्तकाकडे केंद्रित आहे, ज्याचा आकार गोलाकार लहरी अंदाजे प्लॅनर पद्धतीने परावर्तित करण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे. हे डिश अँटेना ज्या तत्त्वावर चालते त्या तत्त्वासारखे आहे. मूलभूत ऑपरेशन आकृती 4 मध्ये दर्शविले आहे.
आकृती 4. कॉम्पॅक्ट रेंज - स्त्रोत अँटेनामधील गोलाकार लाटा प्लॅनर (कॉलिमेटेड) म्हणून परावर्तित होतात.
पॅराबॉलिक रिफ्लेक्टरची लांबी सामान्यत: चाचणी अँटेनाच्या अनेक पटीने मोठी असावी. आकृती 4 मधील स्त्रोत अँटेना रिफ्लेक्टरमधून ऑफसेट केला जातो जेणेकरून ते परावर्तित किरणांच्या मार्गात नाही. स्त्रोत अँटेनापासून चाचणी अँटेनापर्यंत कोणतेही थेट रेडिएशन (म्युच्युअल कपलिंग) ठेवण्यासाठी देखील काळजी घेणे आवश्यक आहे.
पोस्ट वेळ: जानेवारी-03-2024
