Mjerenje dijagrama zračenja antene ključni je aspekt u području antenske tehnologije. Kao dobavljač antena, razumijemo važnost točnog mjerenja dijagrama zračenja i za naše procese istraživanja i razvoja i za krajnje korisnike. U ovom blogu istražit ćemo različite metode mjerenja dijagrama zračenja antene, opremu koja se koristi i važnost tih mjerenja.
Zašto mjeriti dijagrame zračenja antene?
Uzorci zračenja antene opisuju kako antena zrači ili prima elektromagnetsku energiju u prostoru. Oni pružaju vrijedne informacije o usmjerenosti, pojačanju i širini snopa antene. Za naše klijente, bilo da su u industriji mobilnih komunikacija, zrakoplovstvu ili IoT aplikacijama, razumijevanje uzorka zračenja pomaže u optimiziranju performansi njihovih bežičnih sustava. Na primjer, u mobilnom telefonu, dobro dizajnirana antena s pravilnim uzorkom zračenja može osigurati bolji prijem i prijenos signala, što dovodi do poboljšane kvalitete poziva i brzine prijenosa podataka.
Vrste dijagrama zračenja antena
Postoje dvije glavne vrste uzoraka zračenja: uzorci dalekog polja i uzorci bliskog polja.
- Uzorci dalekog polja: Oni se mjere na udaljenosti dovoljno daleko od antene gdje se elektromagnetsko polje može smatrati ravnim valom. Uzorci dalekog polja najčešće se koriste u praktičnim primjenama jer predstavljaju performanse antene u scenarijima stvarnog svijeta. Obično se koriste za određivanje pojačanja, usmjerenosti i širine snopa antene.
- Uzorci u blizini polja: Uzorci bliskog polja mjere se u blizini antene. Oni su korisni za razumijevanje povezivanja antene u blizini polja, što može biti važno u aplikacijama u kojima je antena u neposrednoj blizini drugih komponenti, kao što je mali IoT uređaj.
Metode mjerenja dijagrama zračenja antene
1. Metoda anehoične komore
Anehoična komora je specijalizirana prostorija dizajnirana da apsorbira elektromagnetske valove, stvarajući okruženje gotovo slobodnog prostora. Ova metoda je jedan od najpreciznijih načina mjerenja dijagrama zračenja antene.
- Postavljanje:
- Postavite ispitanu antenu (AUT) u središte komore.
- Koristite odašiljačku ili prijemnu antenu (sondu) koja je pažljivo kalibrirana. Sonda se pomiče oko AUT-a u sfernom ili planarnom uzorku.
- Spojite AUT i sondu na mrežni analizator ili analizator spektra, koji mjeri amplitudu i fazu primljenog signala.
- Proces mjerenja:
- Sonda se pomiče u nizu koraka, a pri svakom koraku analizator bilježi snagu primljenog signala.
- Za sferno mjerenje, sonda se pomiče u oba kuta azimuta i elevacije. Za planarna mjerenja, sonda se pomiče u dvodimenzionalnoj ravnini.
- Nakon završetka mjerenja, podaci se obrađuju za generiranje uzorka zračenja.
- Prednosti:
- Visoka točnost zbog odsutnosti refleksije.
- Može mjeriti uzorke dalekog i bliskog polja.
- Nedostaci:
- Visoki troškovi izgradnje i održavanja anehoične komore.
- Ograničena veličina AUT-a koja se može testirati zbog dimenzija komore.
2. Metoda kompaktnog raspona
Metoda kompaktnog raspona isplativija je alternativa anehoičnoj komori za mjerenje uzoraka dalekog polja.
- Postavljanje:
- Reflektor se koristi za pretvaranje sferne valne fronte od dovodne antene u ravni val.
- AUT se postavlja u područje gdje se formira ravni val.
- Slično metodi bezehoične komore, sonda se koristi za mjerenje primljenog signala, a spojena je na mrežni analizator.
- Proces mjerenja:
- Sonda se pomiče oko AUT radi prikupljanja podataka pod različitim kutovima.
- Podaci se zatim obrađuju kako bi se dobio uzorak zračenja.
- Prednosti:
- Niža cijena u usporedbi s anehoičnom komorom.
- Može mjeriti velike antene.
- Nedostaci:
- Ograničeno frekvencijsko područje zbog dizajna reflektora.
- Mogu se pojaviti neke netočnosti zbog nesavršenosti reflektora.
3. Metoda transformacije bliskog u daleko polje
Ova metoda uključuje mjerenje bliskog polja antene i zatim korištenje matematičkih algoritama za transformaciju podataka bliskog polja u podatke dalekog polja.
- Postavljanje:
- Sonda kratkog polja koristi se za mjerenje kratkog polja AUT-a. Sonda se skenira u ravnini blizu antene.
- Sonda je spojena na mrežni analizator koji bilježi amplitudu i fazu signala bliskog polja.
- Proces mjerenja:
- Podaci blizine prikupljaju se preko mreže točaka.
- Matematički algoritmi, kao što je brza Fourierova transformacija (FFT), koriste se za transformaciju podataka bliskog polja u podatke dalekog polja.
- Prednosti:
- Može mjeriti antene na relativno malom prostoru.
- Prikladno za mjerenje antena složenih geometrija.
- Nedostaci:
- Točnost uzorka dalekog polja ovisi o kvaliteti mjerenja bliskog polja i algoritmu transformacije.
- Zahtijeva računalo visokih performansi za obradu podataka.
Oprema koja se koristi za mjerenje dijagrama zračenja antene
- Mrežni analizator: Mrežni analizator se koristi za mjerenje parametara raspršenja (S - parametri) antene, koji uključuju koeficijent refleksije i koeficijent transmisije. Također može mjeriti amplitudu i fazu primljenog signala.
- Analizator spektra: analizator spektra koristi se za analizu frekvencijskog spektra primljenog signala. Može se koristiti za mjerenje snage signala na različitim frekvencijama.
- Antenska sonda: Antenska sonda se koristi za primanje elektromagnetskog signala od AUT. Treba ga pažljivo kalibrirati kako bi se osigurala točna mjerenja.
- Pozicioner: Pozicioner se koristi za pomicanje sonde ili AUT na kontrolirani način. To može biti robotska ruka ili rotirajuća platforma.
Važnost točnog mjerenja uzorka zračenja za naše proizvode
Kao dobavljač antena, nudimo širok raspon antena, uključujućiKeramička antenaiMetalna antena. Točno mjerenje uzorka zračenja bitno je iz nekoliko razloga:
- Dizajn i optimizacija proizvoda: Mjerenjem dijagrama zračenja naših antena tijekom procesa dizajna, možemo optimizirati strukturu i dimenzije antene kako bismo postigli željene performanse. Na primjer, ako želimo dizajnirati antenu s visokim pojačanjem, možemo prilagoditi oblik antene na temelju rezultata mjerenja uzorka zračenja.
- Kontrola kvalitete: Mjerenje uzorka zračenja važan je dio našeg procesa kontrole kvalitete. Možemo osigurati da svaka antena koju proizvodimo zadovoljava navedene kriterije izvedbe. Ako dijagram zračenja antene odstupa od projektiranih specifikacija, možemo identificirati i ispraviti problem prije nego što se proizvod pošalje kupcu.
- Zadovoljstvo kupaca: Pružanje točnih podataka o uzorku zračenja našim klijentima pomaže im da donesu informirane odluke o tome koju antenu odabrati za svoje primjene. Također im omogućuje da učinkovitije integriraju naše antene u svoje sustave, što dovodi do većeg zadovoljstva kupaca.
Zaključak
Mjerenje dijagrama zračenja antene složen je, ali bitan proces u industriji antena. Mi, kao dobavljač antena, koristimo kombinaciju različitih mjernih metoda i visokokvalitetne opreme kako bismo osigurali točnost naših mjerenja dijagrama zračenja. Bilo da tražite aKeramička antenaili aMetalna antena, možemo vam pružiti detaljne podatke o uzorku zračenja kako bismo vam pomogli da napravite najbolji izbor za svoju primjenu.
Ako ste zainteresirani za naše antenske proizvode ili imate bilo kakva pitanja o mjerenju dijagrama zračenja antene, slobodno nas kontaktirajte radi nabave i daljnjih rasprava. Posvećeni smo pružanju najkvalitetnijih antena i tehničke podrške.
Reference
- Balanis, CA (2016). Teorija antena: analiza i dizajn. Wiley.
- Stutzman, WL, i Thiele, GA (2012). Teorija i dizajn antene. Wiley.