యాంటెన్నాకొలత అనేది యాంటెన్నా పనితీరు మరియు లక్షణాలను పరిమాణాత్మకంగా మూల్యాంకనం చేసి, విశ్లేషించే ప్రక్రియ. ప్రత్యేక పరీక్షా పరికరాలు మరియు కొలత పద్ధతులను ఉపయోగించి, యాంటెన్నా రూపకల్పన నిర్దేశాలు అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయో లేదో ధృవీకరించడానికి, యాంటెన్నా పనితీరును తనిఖీ చేయడానికి, మరియు మెరుగుదల సూచనలు అందించడానికి మేము యాంటెన్నా యొక్క గెయిన్, రేడియేషన్ ప్యాటర్న్, స్టాండింగ్ వేవ్ రేషియో, ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ మరియు ఇతర పారామితులను కొలుస్తాము. యాంటెన్నా కొలతల నుండి వచ్చే ఫలితాలు మరియు డేటాను యాంటెన్నా పనితీరును మూల్యాంకనం చేయడానికి, డిజైన్లను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి, సిస్టమ్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి, మరియు యాంటెన్నా తయారీదారులు మరియు అప్లికేషన్ ఇంజనీర్లకు మార్గదర్శకత్వం మరియు ఫీడ్బ్యాక్ అందించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
యాంటెన్నా కొలతలలో అవసరమైన పరికరాలు
యాంటెన్నా పరీక్ష కోసం, అత్యంత ప్రాథమిక పరికరం VNA. అత్యంత సరళమైన VNA రకం 1-పోర్ట్ VNA, ఇది యాంటెన్నా యొక్క ఇంపిడెన్స్ను కొలవగలదు.
యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ ప్యాటర్న్, గెయిన్ మరియు సామర్థ్యాన్ని కొలవడం చాలా కష్టం మరియు దీనికి చాలా ఎక్కువ పరికరాలు అవసరం. కొలవాల్సిన యాంటెన్నాను మనం AUT అని పిలుస్తాము, దీని పూర్తి రూపం యాంటెన్నా అండర్ టెస్ట్ (పరీక్షలో ఉన్న యాంటెన్నా). యాంటెన్నా కొలతలకు అవసరమైన పరికరాలు:
రిఫరెన్స్ యాంటెన్నా - తెలిసిన లక్షణాలు (గెయిన్, ప్యాటర్న్, మొదలైనవి) కలిగిన యాంటెన్నా
RF పవర్ ట్రాన్స్మిటర్ - AUT [పరీక్షించబడుతున్న యాంటెన్నా] లోకి శక్తిని ప్రవేశపెట్టే ఒక మార్గం
రిసీవర్ సిస్టమ్ - ఇది రిఫరెన్స్ యాంటెన్నా ద్వారా ఎంత పవర్ అందుతుందో నిర్ధారిస్తుంది.
స్థాన నిర్ధారణ వ్యవస్థ - మూల యాంటెన్నాకు సాపేక్షంగా పరీక్ష యాంటెన్నాను తిప్పడానికి, మరియు కోణం యొక్క ప్రమేయంగా వికిరణ నమూనాను కొలవడానికి ఈ వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తారు.
పై పరికరాల బ్లాక్ రేఖాచిత్రం పటం 1లో చూపబడింది.
పటం 1. అవసరమైన యాంటెన్నా కొలత పరికరాల రేఖాచిత్రం.
ఈ భాగాల గురించి క్లుప్తంగా చర్చించబడుతుంది. రిఫరెన్స్ యాంటెన్నా, కోరుకున్న టెస్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద బాగా రేడియేట్ చేయాలి. రిఫరెన్స్ యాంటెన్నాలు తరచుగా డ్యూయల్-పోలరైజ్డ్ హార్న్ యాంటెన్నాలుగా ఉంటాయి, తద్వారా హారిజాంటల్ మరియు వర్టికల్ పోలరైజేషన్ను ఒకే సమయంలో కొలవవచ్చు.
ప్రసార వ్యవస్థ ఒక స్థిరమైన, తెలిసిన శక్తి స్థాయిని అవుట్పుట్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండాలి. అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ కూడా ట్యూన్ చేయదగినదిగా (ఎంచుకోదగినదిగా) మరియు సహేతుకంగా స్థిరంగా ఉండాలి (స్థిరంగా ఉండటం అంటే ట్రాన్స్మిటర్ నుండి మీరు పొందే ఫ్రీక్వెన్సీ, మీకు కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీకి దగ్గరగా ఉండటం, ఉష్ణోగ్రతతో పెద్దగా మారకపోవడం). ట్రాన్స్మిటర్లో మిగతా అన్ని ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద చాలా తక్కువ శక్తి ఉండాలి (కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీకి వెలుపల ఎల్లప్పుడూ కొంత శక్తి ఉంటుంది, కానీ ఉదాహరణకు, హార్మోనిక్స్ వద్ద ఎక్కువ శక్తి ఉండకూడదు).
రిసీవింగ్ సిస్టమ్ కేవలం టెస్ట్ యాంటెన్నా నుండి ఎంత పవర్ అందుకుంటుందో నిర్ధారించుకోవాలి. దీనిని ఒక సాధారణ పవర్ మీటర్ ద్వారా చేయవచ్చు. ఇది RF (రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ) పవర్ను కొలిచే ఒక పరికరం మరియు దీనిని ఒక ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ (N-టైప్ లేదా SMA కనెక్టర్లతో కూడిన కోయాక్సియల్ కేబుల్ వంటిది) ద్వారా నేరుగా యాంటెన్నా టెర్మినల్స్కు కనెక్ట్ చేయవచ్చు. సాధారణంగా రిసీవర్ 50 ఓమ్ సిస్టమ్గా ఉంటుంది, కానీ నిర్దేశిస్తే వేరే ఇంపీడెన్స్తో కూడా ఉండవచ్చు.
ట్రాన్స్మిట్/రిసీవ్ సిస్టమ్ను తరచుగా VNAతో భర్తీ చేస్తారని గమనించండి. ఒక S21 కొలత పోర్ట్ 1 నుండి ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రసారం చేస్తుంది మరియు పోర్ట్ 2 వద్ద స్వీకరించిన పవర్ను రికార్డ్ చేస్తుంది. అందువల్ల, ఈ పనికి VNA బాగా సరిపోతుంది; అయితే, ఈ పనిని చేయడానికి ఇది ఒక్కటే పద్ధతి కాదు.
పొజిషనింగ్ సిస్టమ్ టెస్ట్ యాంటెన్నా యొక్క దిశను నియంత్రిస్తుంది. మనం టెస్ట్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ ప్యాటర్న్ను కోణం యొక్క ఫంక్షన్గా (సాధారణంగా గోళాకార కోఆర్డినేట్లలో) కొలవాలనుకుంటున్నాము కాబట్టి, సోర్స్ యాంటెన్నా టెస్ట్ యాంటెన్నాను సాధ్యమయ్యే ప్రతి కోణం నుండి ప్రకాశింపజేసేలా మనం టెస్ట్ యాంటెన్నాను తిప్పాలి. ఈ ప్రయోజనం కోసం పొజిషనింగ్ సిస్టమ్ ఉపయోగించబడుతుంది. పటం 1లో, AUT తిప్పబడటాన్ని మనం చూపిస్తున్నాము. ఈ భ్రమణాన్ని చేయడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయని గమనించండి; కొన్నిసార్లు రిఫరెన్స్ యాంటెన్నా తిప్పబడుతుంది, మరియు కొన్నిసార్లు రిఫరెన్స్ మరియు AUT యాంటెన్నాలు రెండూ తిప్పబడతాయి.
ఇప్పుడు మన దగ్గర అవసరమైన పరికరాలన్నీ ఉన్నాయి కాబట్టి, కొలతలు ఎక్కడ తీసుకోవాలో మనం చర్చించుకోవచ్చు.
మన యాంటెన్నా కొలతలు తీసుకోవడానికి అనువైన ప్రదేశం ఎక్కడ ఉంది? బహుశా మీరు దీన్ని మీ గ్యారేజీలో చేయాలనుకోవచ్చు, కానీ గోడలు, పైకప్పులు మరియు నేల నుండి వచ్చే ప్రతిబింబాల వల్ల మీ కొలతలు కచ్చితంగా ఉండవు. యాంటెన్నా కొలతలు చేయడానికి అత్యంత అనువైన ప్రదేశం బాహ్య అంతరిక్షంలో ఉంటుంది, అక్కడ ఎలాంటి ప్రతిబింబాలు ఏర్పడవు. అయితే, ప్రస్తుతం అంతరిక్ష ప్రయాణం అత్యంత ఖరీదైనది కాబట్టి, మనం భూమి ఉపరితలంపై ఉన్న కొలత ప్రదేశాలపై దృష్టి పెడతాము. యాంటెన్నా పరీక్షా అమరికను వేరుచేస్తూ, RF శోషక ఫోమ్తో ప్రతిఫలించిన శక్తిని గ్రహించడానికి ఒక ఎకోరహిత గదిని (Anechoic Chamber) ఉపయోగించవచ్చు.
ఫ్రీ స్పేస్ రేంజ్లు (అనెకోయిక్ ఛాంబర్లు)
ఫ్రీ స్పేస్ రేంజ్లు అనేవి, అంతరిక్షంలో జరిపే కొలతలను అనుకరించడానికి రూపొందించిన యాంటెన్నా కొలత ప్రదేశాలు. అంటే, సమీపంలోని వస్తువులు మరియు భూమి నుండి వచ్చే అన్ని పరావర్తన తరంగాలు (ఇవి అవాంఛనీయమైనవి) సాధ్యమైనంత వరకు అణచివేయబడతాయి. అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఫ్రీ స్పేస్ రేంజ్లలో ఎనెకోయిక్ ఛాంబర్లు, ఎలివేటెడ్ రేంజ్లు మరియు కాంపాక్ట్ రేంజ్ ఉన్నాయి.
అనెకోయిక్ ఛాంబర్స్
ఎకోరహిత గదులు అనేవి ఇండోర్ యాంటెన్నా రేంజ్లు. వాటి గోడలు, పైకప్పు మరియు నేల ప్రత్యేకమైన విద్యుదయస్కాంత తరంగ శోషక పదార్థంతో పూత పూయబడి ఉంటాయి. అవుట్డోర్ రేంజ్లతో పోలిస్తే ఇండోర్ రేంజ్లు కావాల్సినవి, ఎందుకంటే పరీక్షా పరిస్థితులను వీటిలో మరింత కట్టుదిట్టంగా నియంత్రించవచ్చు. ఈ పదార్థం తరచుగా వంకరటింకర ఆకారంలో కూడా ఉంటుంది, ఇది ఈ గదులను చూడటానికి చాలా ఆసక్తికరంగా చేస్తుంది. ఈ వంకరటింకర త్రిభుజాకార ఆకృతులు ఈ విధంగా రూపొందించబడ్డాయి, వాటి నుండి పరావర్తనం చెందినవి యాదృచ్ఛిక దిశలలో వ్యాపించేలా చేస్తాయి, మరియు ఈ యాదృచ్ఛిక పరావర్తనాలన్నిటి నుండి కలిసినవి అసంబద్ధంగా కలిసిపోయి, తద్వారా మరింతగా అణచివేయబడతాయి. కింది చిత్రంలో, కొన్ని పరీక్షా పరికరాలతో పాటు ఒక ఎకోరహిత గది చిత్రం చూపబడింది:
(ఈ చిత్రం RFMISO యాంటెన్నా పరీక్షను చూపిస్తుంది)
ఎకోరహిత గదులతో ఉన్న ప్రతికూలత ఏమిటంటే, అవి తరచుగా చాలా పెద్దవిగా ఉండవలసి ఉంటుంది. సుదూర క్షేత్ర పరిస్థితులను అనుకరించడానికి, యాంటెనాలు ఒకదానికొకటి కనీసం అనేక తరంగదైర్ఘ్యాల దూరంలో ఉండాలి. అందువల్ల, పెద్ద తరంగదైర్ఘ్యాలు గల తక్కువ పౌనఃపున్యాల కోసం మనకు చాలా పెద్ద గదులు అవసరం, కానీ ఖర్చు మరియు ఆచరణాత్మక పరిమితులు తరచుగా వాటి పరిమాణాన్ని పరిమితం చేస్తాయి. పెద్ద విమానాలు లేదా ఇతర వస్తువుల రాడార్ క్రాస్ సెక్షన్ను కొలిచే కొన్ని రక్షణ కాంట్రాక్టింగ్ కంపెనీలు బాస్కెట్బాల్ కోర్టుల పరిమాణంలో ఎకోరహిత గదులను కలిగి ఉన్నట్లు తెలుసు, అయినప్పటికీ ఇది సాధారణం కాదు. ఎకోరహిత గదులు ఉన్న విశ్వవిద్యాలయాలు సాధారణంగా 3-5 మీటర్ల పొడవు, వెడల్పు మరియు ఎత్తు గల గదులను కలిగి ఉంటాయి. పరిమాణ పరిమితి కారణంగా, మరియు RF శోషక పదార్థం సాధారణంగా UHF మరియు అంతకంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద ఉత్తమంగా పనిచేస్తుంది కాబట్టి, ఎకోరహిత గదులు చాలా తరచుగా 300 MHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
ఎలివేటెడ్ శ్రేణులు
ఎలివేటెడ్ రేంజ్లు అనేవి బహిరంగ ప్రదేశాలలో ఉండే రేంజ్లు. ఈ అమరికలో, పరీక్షించబడే మూలం మరియు యాంటెన్నా భూమికి పైన అమర్చబడతాయి. ఈ యాంటెన్నాలను పర్వతాలు, టవర్లు, భవనాలు లేదా అనువైనదిగా భావించే ఏ ప్రదేశంలోనైనా ఏర్పాటు చేయవచ్చు. ఇండోర్ కొలతలు నిర్వహించడం సాధ్యం కాని చాలా పెద్ద యాంటెన్నాల కోసం లేదా తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీల (VHF మరియు అంతకంటే తక్కువ, <100 MHz) వద్ద దీనిని తరచుగా చేస్తారు. ఎలివేటెడ్ రేంజ్ యొక్క ప్రాథమిక రేఖాచిత్రం పటం 2లో చూపబడింది.
పటం 2. ఉన్నత శ్రేణి యొక్క దృష్టాంతం.
సోర్స్ యాంటెన్నా (లేదా రిఫరెన్స్ యాంటెన్నా) తప్పనిసరిగా టెస్ట్ యాంటెన్నా కంటే ఎక్కువ ఎత్తులో ఉండాల్సిన అవసరం లేదు, నేను ఇక్కడ దానిని ఆ విధంగా మాత్రమే చూపించాను. రెండు యాంటెన్నాల మధ్య లైన్ ఆఫ్ సైట్ (LOS) (పటం 2లో నల్లని కిరణంతో సూచించబడింది) అడ్డంకులు లేకుండా ఉండాలి. ఇతర అన్ని ప్రతిబింబాలు (నేల నుండి ప్రతిబింబించే ఎర్రని కిరణం వంటివి) అవాంఛనీయమైనవి. ఎక్కువ దూరాల కోసం, ఒకసారి సోర్స్ మరియు టెస్ట్ యాంటెన్నా స్థానాలను నిర్ధారించిన తర్వాత, టెస్ట్ ఆపరేటర్లు ముఖ్యమైన ప్రతిబింబాలు ఎక్కడ సంభవిస్తాయో నిర్ధారించి, ఆ ఉపరితలాల నుండి వచ్చే ప్రతిబింబాలను తగ్గించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. తరచుగా ఈ ప్రయోజనం కోసం రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (rf) శోషక పదార్థాన్ని లేదా కిరణాలను టెస్ట్ యాంటెన్నా నుండి దూరంగా మళ్లించే ఇతర పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
కాంపాక్ట్ శ్రేణులు
సోర్స్ యాంటెన్నాను టెస్ట్ యాంటెన్నా యొక్క ఫార్ ఫీల్డ్లో ఉంచాలి. దీనికి కారణం, గరిష్ట ఖచ్చితత్వం కోసం టెస్ట్ యాంటెన్నా స్వీకరించే తరంగం ఒక ప్లేన్ వేవ్ అయి ఉండాలి. యాంటెన్నాలు గోళాకార తరంగాలను ప్రసరింపజేస్తాయి కాబట్టి, సోర్స్ యాంటెన్నా నుండి ప్రసరించే తరంగం సుమారుగా ప్లేన్ వేవ్గా ఉండేలా యాంటెన్నా తగినంత దూరంలో ఉండాలి - పటం 3 చూడండి.
పటం 3. ఒక మూల యాంటెన్నా గోళాకార తరంగముఖంతో ఒక తరంగాన్ని ప్రసరింపజేస్తుంది.
అయితే, ఇండోర్ ఛాంబర్లలో దీనిని సాధించడానికి తరచుగా తగినంత దూరం ఉండదు. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఒక పద్ధతి కాంపాక్ట్ రేంజ్. ఈ పద్ధతిలో, ఒక సోర్స్ యాంటెన్నాను ఒక రిఫ్లెక్టర్ వైపుగా అమర్చుతారు, దీని ఆకారం గోళాకార తరంగాన్ని దాదాపు సమతలంగా ప్రతిబింబించేలా రూపొందించబడింది. ఇది డిష్ యాంటెన్నా పనిచేసే సూత్రానికి చాలా పోలి ఉంటుంది. దీని ప్రాథమిక పనితీరును పటం 4లో చూపించారు.
పటం 4. సంక్షిప్త పరిధి - మూల యాంటెన్నా నుండి వచ్చే గోళాకార తరంగాలు సమతలంగా (సమాంతరంగా) పరావర్తనం చెందుతాయి.
పారాబోలిక్ రిఫ్లెక్టర్ పొడవు సాధారణంగా టెస్ట్ యాంటెన్నా కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువగా ఉండాలని కోరుకుంటారు. పటం 4లోని సోర్స్ యాంటెన్నా, పరావర్తన కిరణాలకు అడ్డుగా ఉండకుండా రిఫ్లెక్టర్ నుండి పక్కకు అమర్చబడింది. సోర్స్ యాంటెన్నా నుండి టెస్ట్ యాంటెన్నాకు ఎటువంటి ప్రత్యక్ష రేడియేషన్ (మ్యూచువల్ కప్లింగ్) జరగకుండా కూడా జాగ్రత్త వహించాలి.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జనవరి-03-2024
