Opracował: dr inż. Piotr Słobodzian Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki, Politechnika Wrocławska

(wydruk z dnia, 19 grudnia 2012)

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru charakterystyk

promieniowania oraz zysku energetycznego anten w polu dalekim na

zautomatyzowanym stanowisku pomiarowym umieszczonym w komorze

bezechowej. Ćwiczenie dotyczy metodologii pomiaru w dziedzinie częstotliwości

na poligonie bez odbić, tj. typu „free-space range” (umieszczonym w swobodnej

przestrzeni).

2. Przyrządy pomiarowe

1. Antena odbiorcza

2. Detektor 11664A

3. Skalarny analizator sieci HP 8757D

4. Komputer AT 286

5. Generator HP8350B

6. Detektor 85037B

7. Dzielnik mocy 11667B (-7dB)

8. Antena pomiarowa

3. Schemat stanowiska do pomiaru charakterystyk promieniowania anten w polu dalekim metodą częstotliwościową.

4. przedmiotem badań są parametry polowe anten

Do badań wykorzystaliśmy dwie anteny, antenę nadawczą i antenę odbiorczą, będącymi antenami tubowymi należącymi do podtypu anten aperturowych. Na ćwiczeniu zostały zdjęte charakterystyki promieniowania jak i zysk anteny nadawczej. Dzięki charakterystyce promieniowania anteny można wyznaczyć podstawowe parametry anten jak szerokość listka głównego, wysokość listków bocznych itp. Parametry zdjęte z charakterystyki promieniowania umożliwiają wizowanie anteny czyli ustawienie anteny nadawczej i odbiorczej w konfiguracji która umożliwia jak najlepszy odbiór sygnału przy jak najniższym poziomie straty sygnału. Zysk energetyczny i jego charakterystyka pozwalają określić na jakiej częstotliwości zysk energetyczny jest największy.

5. Anteny były ustawiane w trzech konfiguracjach. Które zostaną zobrazowane za pomocą rys.2.

Rys.2. Antena tubowa

Oś geometryczna anten była osią statyczną wokół której następował obrót anteny wokół osi pionowej. Osie geometrii anteny nadawczej i odbiorczej zostały skierowane równolegle względem siebie.

P.1- Płaszczyzna E zarówno w antenie odbiorczej jak i nadawczej jest ustawiona poziomo.

P.2- Płaszczyzna E zarówno w antenie odbiorczej jak i nadawczej jest ustawiona pionowo

P.3- Płaszczyzna E w antenie odbiorczej byłą skierowana poziomo a antena odbiorczej posiadała płaszczyznę E skierowaną pionowo.

Odległość Anteny nadawczej od odbiorczej: 2,982m

punkt 2 cały nie wiadomo o co chodzi

6. Obliczenia i błędy pomiaru

Błąd kąta	Błąd pomiaru promieniowania -60 dB ÷ -40 dB	Błąd pomiaru promieniowania -40 dB ÷ 16 dB
0,02 ÷ -0,02	-8dB÷ -6dB	-10dB ÷ -4dB

1. Znormalizowanie pomiaru




2. Zysk energetyczny

Go = Pdat - Ga + L

Pdat- maksymalne promieniowanie przy zadanej częstotliwości

Ga- zysk anteny nadawczej

Go- zysk anteny odbiorczej

L- tłumienie swobodnej przestrzeni między antenami

20log(4πR/λ)

R- odległość między antenami





7. Wnioski:

Charakterystyka promieniowania pokazuje że zarówno dla pomiarów w P.1 jak i P.2 występuje nietypowy skok wartości w punkcje zero. Jest on spowodowany tym że w momencie rozpoczęcia pomiaru promieniowania pierwszy pomiar był pomiarem przy generatorze pracującym w zakresie bezwładności (czyli stabilizacji sygnału wyjściowego), przy ostatnim pomiarze w tym samym punkcie 0° (360°) widać że pomiary były już dokładniejsze.

Z charakterystyce promieniowania można zdjąć podstawowe parametry polowe dzięki którym możliwe jest ustawienie (wizowanie) anteny. Wizowanie umożliwia ustawienie anteny nadawczej i odbiorczej względem siebie w taki sposób, aby obie anteny posiadały jak największy zysk energetyczny a przy tym jak najmniejsze tłumienie listka wstecznego względem listka głównego.

---