天线测量

天线(主页)
天线基础

真正的天线测试天线理论的基础。在世界上的所有天线理论不添加的豆山 如果被测天线不履行应有的作用。天线测量是一门科学。一旦一个非常好的 天线量测工程师对我说:“良好的天线测量不发生意外”。

究竟是什么我们寻找当我们测试或测量天线 ?

基本上,我们要测量许多上所列的基本参数 天线基本页面。最常见的和所需的测量 天线 辐射模式 包括天线增益和效率, 阻抗或 驻波比,报 带宽和 两极分化。

在天线测量中使用的程序和设备都在下面的章节描述:

1。所需设备范围

在这种天线测量的第一部分,我们来看看所需的设备和类型的“天线”使用范围 在现代化的天线测量系统。

2。辐射模式天线增益测量

第二天线测量部分,讨论如何执行最根本的天线测量。 这是确定的辐射模式和 提取的天线增益。

3。相位测量

第三天线测量部分侧重于确定相位信息 从天线的辐射模式。更重要的是相 在“相对相位”(第一阶段相对其他位置上的辐射图案),而不是“绝对相位”的条款。

4。偏振测量

第四天线测量部分讨论确定技术 被测天线的极化。这些技术 归类为线性天线,圆形或椭圆偏振光。

5。阻抗测量

第五天线测量部分说明如何确定的阻抗 天线作为频率的函数。在本节中,重点是使用矢量网络分析仪(VNA)。

6。比例模型测量

第六天线测量部分解释了缩尺模型测量的有用的概念。 这页的说明如何获得测量时的物理尺寸 所需的测试是过大的(或可能太小)。

7。SAR(特定吸收率)测量

最后天线测量部分说明特区测量的新领域和定义特区。 这些测量是关键 在消费电子产品的天线设计,始终以满足FCC特区要求,需要改变(甚至退化)。


在天线测量所需的设备

天线测试设备,我们将试图照亮测试天线(通常被称为被测天线) 平面波。这波近似 使用源(发射) 天线与已知的辐射模式和特点。我们这样做 领域事件后,测试天线 大约是平面波。下一节将讨论有关此。 天线测量所需的设备包括:

  • 一个源天线和发射机 - 这种天线将有一个已知的模式,可以用来照亮测试天线

  • 接收器系统 - 这就决定了多大的权力是通过测试天线

    接收

  • 定位系统 - 这个系统是用来测试旋转天线,相对源天线,来衡量 作为一个功能的角度辐射模式。

    上述设备的一个框图如图1所示。

    图1。图所需的天线测量设备.

    这些组件将简要讨论。源天线辐射能量 所需的测试频率。它必须有所需的极化和一个合适的的 为给定的天线测试范围波束。来源天线 经常喇叭天线,或 偶极子天线与抛物面反射镜。

    发射系统应该能够提供一个稳定和恒功率的。输出 频率 也应可调(可选),并合理 稳定。 (你从发射机的频率接近你想要的频率稳定的手段。)

    接收系统只需要多大的权力,以确定是从测试天线接收。 这可以通过一个简单的功率计,这是一个事件电磁波的能量测量设备。 接收系统可以更复杂,高品质低功率测量放大器和更准确 检测设备。

    定位系统控制测试天线的方向。既然我们要测量的辐射模式 角度的函数(通常在测试天线 球面坐标),我们需要测试旋转天线,使源天线照亮测试天线 从不同的角度。定位系统是用于此目的。

    一旦我们有我们需要的所有设备(和我们要测试的天线),我们 将需要放置的设备和执行测试 在天线范围内,下一节的主题。

    我们需要做的天线测量的第一件事,是一个地方进行测量。也许你想 在你的车库里,但是从墙壁,天花板和地板的反射,使您的测量不准确。 执行天线测量的理想地点是在外层空间,没有反射发生的某处。然而,由于 目前太空旅行是昂贵的,我们将重点放在测量的地方在地球表面上的。 有两种主要类型的范围内,自由的空间范围和反射范围。反射范围是设计 这样,反射在测试区域共同支持一个大致的平面波。我们将专注于更常见 自由的空间范围。

    自由空间范围

    自由空间范围是设计,模拟,将在太空中进行的测量天线测量位置。也就是说, 从附近的物体反射波和地面(这是不可取的),尽可能多地抑制。最流行 自由空间范围是暗室,高架范围和紧凑型。

    电波暗室

    电波暗室是室内天线商会。 两旁的墙壁,天花板和地板与特殊电磁波吸收 材料。室内范围是可取的,因为测试条件下,可以比室外范围更加紧密控制。 材料往往是锯齿以及形状,使得这些商会相当有趣的。锥体 从他们反映的是什么形状的设计,使有蔓延的趋势随机方向,加在一起是什么 随机反射往往添加语无伦次,从而进一步抑制。暗室图片所示 下面的图片,以及一些测试设备:

    暗室的缺点是,他们往往需要相当大的。天线通常需要几个波长 从对方至少模拟远场条件。 因此,需要有尽可能大的暗室。然而,成本及其他实际 约束往往限制它们的大小。一些防务承包公司衡量大型飞机的雷达截面 或其他物体,已知有篮球场大小的暗室,虽然这不是普通的。大学 暗室通常有3-5米的长度,宽度和高度的商会。由于大小限制,因为 射频吸波材料通常最好在UHF和更高,暗室是最常用的 300兆赫以上的频率。最后,商会也应大 足够的源天线的主瓣的一面墙壁,天花板或地板。

    高架范围

    高架范围室外范围。在此设置中,源和被测天线安装在地面以上。这些天线 可山,塔,建筑物,或任何一个认为合适的。这通常是非常大的天线或低 室内测量将是棘手的频率(VHF和<100兆赫以下)。高架范围内的基本图显示 在图2。

    图2。插图升高范围。

    源天线是不是一定比海拔较高的测试天线,我只是表明它这里这样。视线(LOS)的 两个天线(图2中的黑色射线所示)之间必须通畅。所有的其他意见(如红 射线从地面反射)都是不可取的。升高的幅度,一旦源和测试天线的位置确定,测试 运营商,然后确定会发生显著的反射,并尝试以尽量减少这些表面的反射。 通常射频吸波材料用于此目的,或其他材料,偏转的光线远离测试天线。

    契约范围

    必须放置在测试天线的远场源天线。原因是波测试天线接收 应该是一个最大的精确度的平面波。由于天线辐射的球面波,天线需要足够远 这样,从源头上天线的辐射波大约是一个平面波 - 见图3

    图3。一个源天线辐射波与球面波前。

    然而,对于室内商会往往存在 没有足够的分离,实现这一目标。解决这个问题的方法之一是通过一个紧凑的范围内。在此方法中,源天线 是面向一个反射器,其形状设计约平面的方式,以反映球面波。这 是非常相似的原则,其中一个碟形天线。基本操作 如图4所示。

    图4。紧凑型 - 从源头上天线的球面波反映平面(平行)。

    抛物面反射器的长度通常所需的几次大的测试天线。源天线 图4是从反射抵消,因此,它不是在反射光线的方式。还必须谨慎行使 为了保持任何直接辐射(相互耦合),从源头上天线测试天线。


    Next: 天线的辐射方向图测量

    天线理论(首页)

    Top: 天线测量

    Antenna Theory (English)

    这页上的天线测量和天线测试是受版权保护的。可以复制任何部分 除非经作者许可。版权所有天线theory.com,为2009-2011年。天线测量。