У области бежичне комуникације, перформансе антене су кључне за успех било које системске везе. Анехогена комора служи као професионално окружење за тестирање и једина је локација за прецизно мерење појачања антене и узорка зрачења . Овај чланак ће се позабавити основним принципима мерења безехогене коморе, обезбедити потпуну, практичну процедуру рада и размотрити кључне технике које су неопходне да би се обезбедила тачност и поузданост мерења, помажући вашим подацима о производу да постигну већи професионализам и ауторитет.
Зашто је анехогена комора неопходна за мерење антене?
Прецизно мерење појачања антене и дијаграма зрачења у стварном окружењу захтева елиминацију свих потенцијалних сметњи и симулацију идеалног окружења у слободном простору.
1. Елиминација спољашњих електромагнетних сметњи (ЕМИ)
Зидови, плафон и под безехогене коморе су обавијени металним заштитним слојем (обично структура Фарадејевог кавеза). Ова структура ефикасно изолује спољне електромагнетне таласе и радиофреквентне сметње (РФИ), обезбеђујући да окружење за тестирање има изузетно низак шум у позадини, тако да резултати мерења одражавају само стварне перформансе антене под тестом (АУТ).
2. Симулација идеалног слободног простора
Унутрашњост анехогене коморе је обложена великом количином упијајућег материјала , типично пирамидалних или клинастих структура направљених од полиуретанске пене напуњене угљеником. Ови материјали максимизирају апсорпцију упадних електромагнетних таласа, чиме се елиминишу рефлексије са зидова, пода и плафона. Ово ефикасно симулира радно окружење антене у идеалном слободном простору и спречава вишеструко бледење да омета податке мерења.
Основни принципи мерења: појачање и образац зрачења
Темељно разумевање физичког значења и метода мерења за ове две метрике је фундаментално за практичне операције.
1. Принцип мерења појачања антене
Појачање антене је мера способности антене да концентрише улазну снагу у одређеном правцу. Представља усмереност, а не појачање енергије.
Дефиниција: Појачање антене (Г) се дефинише као однос густине снаге коју производи антена у правцу њеног максималног зрачења у поређењу са референтном антеном (обично идеална изотропна антена). Јединица је обично дБи.
Метода замене: Ово је најчешће коришћена и веома тачна метода. Прво се мери снага коју прима рог са стандардним појачањем (СГХ). Затим, СГХ се замењује антеном под тестом (АУТ), а уз остале константне услове, мери се снага коју прима АУТ. Упоређивањем два скупа података, може се извести појачање АУТ-а.
Теоријска основа: Теоријска основа за израчунавање појачања је Фриисова формула за пренос , која описује однос снаге који се преноси између две антене.
где су Пр и Пт примљена и емитована снага, Гт и Гр су појачања антене за пренос и пријем, λ је таласна дужина, а Р је растојање између антена.
2. Принцип мерења узорка зрачења
Шема зрачења приказује релативну расподелу снаге енергије коју антена зрачи или прими у различитим правцима у простору. То је визуелни приказ усмерености антене.
Мерно језгро: Мерни систем ротира позиционер који носи антену под тестом (АУТ) док истовремено бележи јачину сигнала који прима пријемна антена у свакој угаоној тачки.
Кључни параметри: Анализа узорка зрачења даје неколико важних параметара:
Ширина снопа пола снаге (ХПБВ): угаона ширина где амплитуда главног режња пада на половину његове максималне вредности (-3дБ).
Ниво бочног режња (СЛЛ): Однос максималне снаге бочног режња према максималној снази главног режња.
Поларизација: Мерење одзива антене на различите правце поларизације.
Процедура практичне операције: Протокол за мерење коморе у осам корака
Стандардно, прецизно мерење антене захтева стриктно поштовање следећих корака како би се обезбедила тачност и поновљивост података.
Калибрација и подешавање инструмента: Строга калибрација С-параметара опреме као што је векторски мрежни анализатор (ВНА) се изводи како би се осигурало подударање импедансе на мерним портовима.
Одређивање услова далеког поља: Уверите се да испитна удаљеност Р задовољава услов далеког поља Р ≥ 2D2 /λ . Ово је предуслов за добијање тачног појачања и образаца зрачења.
Инсталација антене под тестом (АУТ): Монтирајте АУТ на позиционер користећи потпорне материјале ниске диелектричне константе, обезбеђујући да је фазни центар антене прецизно поравнат са центром ротације позиционера.
Подешавање и калибрација стандардног појачања (СГХ): СГХ служи као референтна вредност; прецизно је инсталиран, а његови познати подаци о појачању се уносе у софтвер за мерење.
Прикупљање података о узорку зрачења: Подесите величину корака ротације. Позиционер почиње да се ротира дуж осе азимута и елевације, а систем аутоматски бележи снагу примљеног сигнала, прикупљајући податке за најмање две међусобно управне равни.
Прорачун појачања антене: Софтвер аутоматски израчунава апсолутни добитак АУТ-а користећи примљене податке о снази из методе замене, у комбинацији са Фриис трансмисионом формулом и познатим појачањем СГХ.
Накнадна обрада и анализа података: Необрађени подаци се изглађују и исправљају (нпр. за губитак кабла). Кључни параметри као што су ХПБВ, СЛЛ и ФБР се аутоматски издвајају.
Генерисање извештаја о професионалним мерењима: Сви параметри мерења, детаљи подешавања, услови тестирања, статус калибрације опреме, итд., су интегрисани да формирају потпун и следљив професионални извештај.
Изазови и решења: Обезбеђивање тачности и поузданости мерења
Чак иу идеалној безехогеној комори, обезбеђивање тачности и поузданости коначних података мерења антене захтева специјализовано техничко руковање и строгу контролу квалитета.
1. Отклањање губитка каблова и конектора
Изазов: Феедер каблови и конектори уводе слабљење сигнала (губитак), што може утицати на прецизност вредности појачања.
Решење: Операције калибрације порта и де-ембеддинг морају да се изврше коришћењем ВНА. Прецизним мерењем губитка кабла на радној фреквенцији и одузимањем од коначног резултата, обезбеђује се да подаци о појачању одражавају суштинске перформансе антене.
2. Грешка далеког поља и корекција блиског поља
Изазов: За велике антене или нискофреквентна мерења, стриктно задовољавање услова далеког поља може захтевати непрактично велики простор у комори.
Решења:
Систем за тестирање антене компактног домета: Користи параболички рефлектор да обликује сноп из извора блиског поља у квази раван талас, симулирајући услове далеког поља унутар мање безехогене коморе.
Трансформација блиског поља у далеко поље (НФ-ФФ): Ако је само мерење блиског поља изводљиво због ограничења коморе, сложени математички алгоритми (као што је планарно, цилиндрично или сферично скенирање блиског поља) се користе за израчунавање и извођење еквивалентног узорка зрачења и појачања у далеком пољу.
3. Спречавање расипања позиционера и потпорне структуре
Изазов: Металне компоненте које се користе за подупирање и ротацију АУТ-а могу да расипају електромагнетне таласе, изобличујући образац зрачења.
Решења:
Користите ниске диелектричне константе, пене или полистирена са малим губицима материјале као потпорне структуре антене.
Користите технику одузимања позадине безехоичне коморе : Прво се мери позадинско поље (само са постољем и позиционером), а затим се одузима од мерења антене да би се подаци прочистили.
Закључак и позив на акцију
Прецизно мерење перформанси антене је камен темељац за успех ваших бежичних производа на тржишту. Добро смо упућени у превазилажење различитих изазова тестирања, обезбеђујући да подаци које добијете буду веродостојни, следљиви и у складу са међународним стандардима.
Да ли су вам потребни подаци о тестирању антене високе прецизности без грешака да бисте убрзали лансирање вашег производа?
Поседујемо врхунске анехогене коморе и тим искусних професионалних инжењера.
Ако је потребно, контактирајте нас што је пре могуће!
