www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radarové antény

Demonstrační modul pro fázovanou anténní soustavu

Obrázek 1: Demonstrační modul pro fázovanou anténní soustavu

Obrázek 1: Demonstrační modul pro fázovanou anténní soustavu

Demonstrační modul pro fázovanou anténní soustavu

Demonstrační modul pro fázovanou anténní soustavu (obrázek 1) je jednoduché výukové zařízení určené pro použití ve třídě. Lze jej použít k praktické demonstraci fungování fázového anténního pole.

Generátor vyzařuje malé množství energie přes skupinu čtyř Yagiho antén do volného prostoru. Využívá se přitom povolený rozsah frekvencí průmyslového, vědeckého a lékařského pásma (Industrial, Scientific and Medical band). Byla zvolena frekvence v rozsahu 2,40 – 2,48 GHz. Výslednou hustotu výkonového toku lze měřit pomocí běžně dostupného vysokofrekvenčního analyzátoru. Tímto způsobem lze určit směr maximálního vyzařování.

Elektronický fázový měnič, řízený stejnosměrným napětím, může měnit fázi kmitání v každém vyzařovacím prvku o 45, 90 a 135 stupňů (obrázek 2). Celkově to způsobí, že se vyzařovací maximum odchýlí od normály anténní soustavy přibližně o 16 stupňů doleva nebo doprava (podle polohy přepínače). Vzdálené pole antény začíná přibližně ve vzdálenosti 3 – 4 metrů. Zde naměřené záření je stále velmi slabé, řádově mikrowatty na metr čtvereční. Všimněte si, že výkon přijímaný analyzátorem klesá úměrně čtverci vzdálenosti od antény (útlum volného prostoru). Po určení směru vyzařování s maximální hustotou výkonu lze směr vyzařování změnit přepínačem.

Geometrická
osa antény
Odmítnutý
vzor antény

Obrázek 2: Princip výkyvu paprsku, jak je realizován v současném uspořádání

Geometrická
osa antény
Odmítnutý
vzor antény

Obrázek 2: Princip výkyvu paprsku, jak je realizován v současném uspořádání

Komerční vf analyzátor používá velmi širokopásmovou kalibrovanou anténu. Taková anténa může kromě vyzařování z plánu zachytit také vyzařování z mobilních telefonů účastníků školení. Aby se zabránilo zkreslení měření způsobenému rušením, byla pro analyzátor vyvinuta úzkopásmová anténa Yagi s vysokou směrovostí. Tato přídavná anténa však není kalibrovaná. Hodnoty naměřené analyzátorem se proto používají jako relativní hodnoty k výsledkům měření v jiných bodech v prostoru.

Obrázek 2 ukazuje princip kývání elektronového svazku: jedna z vnějších antén nepřijímá žádný fázový posun a slouží jako referenční. Pokud by u všech antén nedošlo k fázovému posunu, bylo by maximum vyzařování přibližně ve směru kolmém na anténní linii. Antény (kromě referenční antény) jsou pak napájeny s postupnou změnou fáze. V tomto zařízení je fázový posun generován zpožděním, takže jeho velikosti jsou záporné. Celkový vyzařovací diagram jednotlivých antén je nyní takový, jak je znázorněno na obrázku. Jeho maximum je nakloněno o 16 stupňů doprava.

Tato elektronická oscilace je extrémně rychlá, rychlejší, než by mohl jakýkoli motor otáčet anténou mechanicky, a dokonce rychlejší, než byste mohli nastavit přepínač do požadované polohy.

Toto specializované tréninkové zařízení je navrženo společností Radartutorial. Vyrábí a dodává ji společnost Köster Systemtechnik.

Bildergalerie des Phased-Array Demonstrators

Bild 3: Feldstärkemessgerät

Bild 4: Prototyp des Demonstrators