راهنمای نهایی برای اندازه گیری افزایش آنتن و الگوی تشعشع در یک اتاق آنکویک

در زمینه ارتباطات بی سیم، عملکرد آنتن برای موفقیت هر پیوند سیستم بسیار مهم است.و تنها مکان برای اندازه گیری دقیقافزایش آنتن والگوی تشعشعاتاین مقاله اصول اصلی اندازه گیری اتاق آنکوئیک را مورد بررسی قرار می دهد، یک روش عملی و عملی را ارائه می دهد،و بحث در مورد تکنیک های کلیدی لازم برای اطمینان از دقت و قابلیت اطمینان اندازه گیری، کمک به داده های محصول خود را به کسب حرفه ای و قدرت بیشتر.

چرا یک اتاق انکویک برای اندازه گیری آنتن ضروری است؟

اندازه گیری دقیق افزایش آنتن و الگوهای تابش در یک محیط دنیای واقعی نیاز به از بین بردن همه تداخلات بالقوه و شبیه سازی یک محیط فضای آزاد ایده آل دارد.

1از بین بردن تداخل الکترومغناطیسی خارجی (EMI)

دیوارها، سقف و کف اتاق آنکوئیک توسط یک لایه محافظ فلزی (معمولا یک ساختار قفس فارادی) احاطه شده است.این ساختار به طور موثر امواج الکترومغناطیسی خارجی و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) را جدا می کند، اطمینان از اینکه محیط آزمایش دارای نویز پس زمینه بسیار کم است به طوری که نتایج اندازه گیری فقط عملکرد واقعی آنتن تحت آزمایش (AUT) را منعکس می کند.

2شبیه سازی فضای آزاد ایده آل

داخل اتاق آنکويک با مقدار زيادي ازمواد جذب کنندهاین مواد جذب امواج الکترومغناطیسی را به حداکثر می رسانند.در نتیجه منعکس کننده از دیواره ها را از بین می برداین به طور موثر محیط عملیاتی آنتن را در فضای آزاد ایده آل شبیه سازی می کنداز بین رفتن چند مسیراز دخالت در داده های اندازه گیری.

اصول اصلی اندازه گیری: افزایش و الگوی تشعشعات

درک کامل معنی فیزیکی و روش های اندازه گیری برای این دو معیار برای عملیات عملی ضروری است.

1اصول اندازه گیری افزایش آنتن

افزایش آنتن اندازه گیری توانایی آنتن برای تمرکز قدرت ورودی در یک جهت خاص است. این نشان دهنده جهت گیری است، نه تقویت انرژی.

تعریف:افزایش آنتن (G) به عنوان نسبت تراکم قدرت تولید شده توسط آنتن در حداکثر جهت تابش آن در مقایسه با آنتن مرجع (معمولا یک آنتن ایزوتروپ ایده آل) تعریف می شود.واحد معمولا dBi است.

روش جایگزینی:این روش رایج ترین و دقیق ترین روش است. ابتدا قدرت دریافت شده توسط یک هورن افزایش استاندارد (SGH) اندازه گیری می شود. سپس SGH با آنتن تحت آزمایش (AUT) جایگزین می شود.و با تمام شرایط دیگر ثابت نگه داشته شده است، قدرت دریافت شده توسط AUT اندازه گیری می شود. با مقایسه دو مجموعه داده، می توان سود AUT را بدست آورد.

مبنای نظری:مبنای نظری برای محاسبه سود،فرمول انتقال فریس، که رابطه قدرت منتقل شده بین دو آنتن را توصیف می کند.

که در آن Pr و Pt قدرت دریافت شده و ارسال شده، Gt و Gr افزایش آنتن فرستنده و دریافت کننده هستند.λطول موج است و R فاصله بین آنتن ها است.

2اصول اندازه گیری الگوی تشعشعات

الگوی تابش توزیع قدرت نسبی انرژی تابش شده یا دریافت شده توسط آنتن در جهت های مختلف در فضا را نشان می دهد.این یک نمایش بصری از جهت گیری آنتن است.

هسته اندازه گیری:سیستم اندازه گیری، موقعیت دهنده ای را که آنتن تحت آزمایش را حمل می کند (AUT) می چرخاند در حالی که به طور همزمان قدرت سیگنال دریافت شده توسط آنتن گیرنده را در هر نقطه زاویه ای ثبت می کند.

پارامترهای کلیدی:تجزیه و تحلیل الگوی تشعشعات چندین پارامتر مهم را به دست می آورد:

پهنای پرتو نیمه قدرت (HPBW):عرض زاویه ای که در آن دامنه لوب اصلی به نیمی از حداکثر ارزش خود (-3dB) کاهش می یابد.

سطح لبه جانبی (SLL):نسبت حداکثر قدرت لوب جانبی به حداکثر قدرت لوب اصلی.

قطب بندی:اندازه گیری پاسخ آنتن به جهت های قطبی مختلف.

روش عملی عملیات: پروتکل اندازه گیری اتاق هشت مرحله ای

اندازه گیری استاندارد و دقیق آنتن نیاز به رعایت دقیق مراحل زیر برای اطمینان از دقت و تکرار داده ها دارد.

کالیبراسیون و تنظیم ابزار:سختکالیبراسیون پارامتر Sاز تجهیزات مانند تحلیلگر شبکه وکتور (VNA) انجام می شود تا تطبیق مقاومت در پورت های اندازه گیری را تضمین کند.

تعیین شرایط میدان دور:اطمینان از فاصله تست R شرایط میدان دور را برآورده می کندR≥2D2/λاین یک شرط اولیه برای به دست آوردن الگوهای دقیق افزایش و تشعشع است.

نصب آنتن زیر آزمایش (AUT):AUT را با استفاده از مواد پشتیبانی ثابت کم دی الکتریک بر روی موقعیت دهنده نصب کنید، اطمینان حاصل کنید که مرکز فاز آنتن با مرکز چرخش موقعیت دهنده دقیقاً هم تراز شده است.

تنظیم و کالیبراسیون لوله ی استاندارد (SGH):SGH به عنوان معیار مرجع عمل می کند؛ آن را به دقت نصب می کند و داده های شناخته شده گین آن در نرم افزار اندازه گیری وارد می شود.

جمع آوری داده های الگوی تشعشعات:اندازه گام چرخش را تنظیم کنید. موقعیت دهنده شروع به چرخش در امتداد محور های آزیتوم و ارتفاع می کند و سیستم به طور خودکار قدرت سیگنال دریافت شده را ثبت می کند،جمع آوری داده ها برای حداقل دو صفحه عمودی یکدیگر.

محاسبات افزایش آنتن:این نرم افزار به طور خودکار افزایش مطلق AUT را با استفاده از داده های دریافت شده از روش جایگزینی، همراه با فرمول انتقال Friis و افزایش شناخته شده SGH محاسبه می کند.

پردازش و تجزیه و تحلیل پس از داده هاداده های خام صاف و اصلاح می شوند (به عنوان مثال، برای از دست دادن کابل). پارامترهای کلیدی مانند HPBW، SLL و FBR به طور خودکار استخراج می شوند.

تولید گزارش اندازه گیری حرفه ای:تمام پارامترهای اندازه گیری، جزئیات تنظیمات، شرایط آزمایش، وضعیت کالیبراسیون تجهیزات و غیره برای تشکیل یک گزارش حرفه ای کامل و قابل ردیابی یکپارچه می شوند.

چالش ها و راه حل ها: اطمینان از دقت و قابلیت اطمینان اندازه گیری

حتی در یک اتاق آنکوئیک ایده آل، اطمینان از داده های اندازه گیری آنتن نهایی دقیق و قابل اعتماد نیاز به مدیریت فنی تخصصی و کنترل کیفیت سختگیرانه دارد.

1حذف از دست دادن کابل و کانکتور

چالش:کابل های تغذیه و کانکتورها کاهش سیگنال (از دست دادن) را وارد می کنند که می تواند بر دقت ارزش افزایش تاثیر بگذارد.

راه حل:کالیبراسیون پورت واز بین بردنعملیات باید با استفاده از VNA انجام شود. با اندازه گیری دقیق از دست دادن کابل در فرکانس کار و حذف آن از نتیجه نهایی،داده های افزایش اطمینان حاصل می شود که عملکرد ذاتی آنتن را منعکس می کند..

2. خطای میدان دور و اصلاح میدان نزدیک

چالش:برای آنتن های بزرگ یا اندازه گیری های فرکانس پایین، برآورده کردن دقیق شرایط میدان دور ممکن است نیاز به فضای اتاقی غیرعملی داشته باشد.

راه حل ها:

سیستم تست آنتن کمکت رینج:از یک بازتابگر پارابولیک استفاده می کند تا پرتو را از یک منبع میدان نزدیک به یک موج شبه مسطح شکل دهد و شرایط میدان دور را در یک اتاق انوکویک کوچکتر شبیه سازی کند.

تبدیل میدان نزدیک به میدان دور (NF-FF):اگر فقط اندازه گیری نزدیک میدان به دلیل محدودیت های اتاق امکان پذیر است، الگوریتم های ریاضی پیچیده (مانند مسطح، استوانه ای،یا اسکن نزدیک میدان کروی) برای محاسبه و مشتق کردن الگوی تشعشع میدان دور معادل و افزایش استفاده می شود..

3. جلوگیری از موقعیت و ساختارهای پشتیبانی پراکندگی

چالش:قطعات فلزی که برای پشتیبانی و چرخش AUT استفاده می شوند می توانند امواج الکترومغناطیسی را پخش کنند و الگوی تشعشعات را تحریف کنند.

راه حل ها:

استفاده از ثابت دی الکتریک کم، کم از دستمواد فوم یا پلی استیرنبه عنوان سازه های پشتیبانی آنتن.

استفاده ازکسر پس زمینه اتاق انوکویکتکنیک: میدان پس زمینه (که فقط دارای ایستاده و موقعیت دهنده است) ابتدا اندازه گیری می شود و سپس برای تصفیه داده ها از اندازه گیری آنتن برداشت می شود.

نتیجه گیری و فراخوان به عمل

اندازه گیری دقیق عملکرد آنتن سنگ بنای موفقیت محصولات بی سیم شما در بازار است. ما در غلبه بر چالش های مختلف آزمایش بسیار ماهر هستیم،اطمینان از اینکه داده هایی که دریافت می کنیدقابل باور، قابل ردیابی و مطابق با استانداردهای بین المللی.

آیا شما به داده های تست آنتن با دقت بالا و بدون خطا نیاز دارید تا عرضه محصول خود را تسریع کنید؟

ما داراي اتاق هاي شنوايي برتر و يک تيم از مهندسان حرفه اي با تجربه هستيم