Moduł demonstracyjny dla anteny fazowanej
Rysunek 1: Moduł demonstracyjny dla anteny fazowanej
Moduł demonstracyjny dla anteny fazowanej
Moduł demonstracyjny anteny fazowanej jest prostym urządzeniem szkoleniowym, które może być wykorzystane do praktycznej demonstracji funkcji anteny fazowanej w szkole.
Generator wypromieniowuje niewielką ilość energii poprzez grupę czterech anten Yagi w wolną przestrzeń. Wykorzystuje to dozwolony zakres częstotliwości Industrial, Scientific and Medical band (ISM-Band). Wybrano częstotliwość w zakresie 2,4 – 2,48 GHz. Uzyskaną gęstość strumienia mocy można zmierzyć za pomocą dostępnego w handlu analizatora wysokich częstotliwości. W ten sposób można określić kierunek maksymalnego promieniowania.
Elektroniczny przesuwnik fazy, napędzany napięciem stałym, może zmieniać fazę oscylacji w każdym elemencie promieniującym o 45, 90 i 135 stopni (rys. 2). W sumie powoduje to odchylenie maksimum promieniowania o około 16 stopni w lewo lub w prawo (tłumienie wolnej przestrzeni) od normalnego dla matrycy antenowej. Dalekie pole anteny zaczyna się od ok. 3 do 4 metrów. Zmierzone tu promieniowanie jest jeszcze bardzo słabe, rzędu mikrowatów na metr kwadratowy. Zauważ, że moc odbierana przez analizator maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości od anteny (straty propagacyjne w wolnej przestrzeni). Po ustaleniu kierunku promieniowania o maksymalnej gęstości mocy, kierunek promieniowania można zmienić za pomocą przełącznika.
anteny
Rysunek 2: Zasada wychylenia wiązki, zaimplementowana w obecnym układzie
anteny
Rysunek 2: Zasada wychylenia wiązki, zaimplementowana w obecnym układzie
Komercyjny analizator HF wykorzystuje bardzo szerokopasmową kalibrowaną antenę. Taka antena, oprócz promieniowania z układu, może również odbierać promieniowanie z telefonów komórkowych uczestników szkolenia. W celu uniknięcia zniekształceń pomiarowych spowodowanych zakłóceniami, dla analizatora opracowano wąskopasmową antenę Yagi o wysokiej kierunkowości. Ta dodatkowa antena nie jest jednak kalibrowana. W związku z tym wartości zmierzone przez analizator są wykorzystywane jako wartości względne w stosunku do wyników pomiarów w innych punktach przestrzeni.
Na rysunku 2 przedstawiono zasadę działania wychyłu wiązki elektronów: jedna z anten zewnętrznych nie odbiera przesunięcia fazowego i służy jako referencyjna. Gdyby nie było przesunięcia fazowego we wszystkich antenach, to maksimum promieniowania byłoby w przybliżeniu w kierunku prostopadłym do linii antenowej. Następnie anteny (z wyjątkiem anteny referencyjnej) zasilane są mocą ze skokową zmianą fazy. W tym urządzeniu przesunięcie fazowe jest generowane przez opóźnienie, więc jego wielkości są ujemne. Całkowity układ wiązek poszczególnych anten jest teraz taki, jak pokazano na rysunku. Jego maksimum jest przechylone o 16 stopni w prawo.
Ta elektroniczna oscylacja jest niezwykle szybka, szybsza niż jakikolwiek silnik mógłby obracać antenę mechanicznie, a nawet szybsza niż można by ustawić przełącznik w pożądanej pozycji.
To dedykowane urządzenie treningowe zostało zaprojektowane przez Radartutorial. Jest on produkowany i dostarczany przez firmę Köster Systemtechnik.
