www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Demonstrador de matriz em fases

Figura 1: Demonstrador para a funcionalidade de uma antena de matriz faseada

Figura 1: Demonstrador para a funcionalidade de uma antena de matriz faseada

Demonstrador de matriz em fases

O demonstrador de array em fases é um dispositivo de treinamento simples, projetado para uso em sala de aula. Com a ajuda deste dispositivo, pode ser demonstrado praticamente como uma antena de matriz faseada funciona.

Um oscilador transmite com menos potência um grupo de quatro antenas Yagi no espaço livre em uma banda de frequência ISM livre (banda Industrial, Científica e Médica). Aqui foi escolhida uma frequência entre 2,40 … 2,48 GHz. A densidade de fluxo de potência resultante das antenas no espaço pode ser medida por um analisador de alta frequência disponível no mercado. A direção da radiação máxima pode ser assim determinada.

Um deslocador de fase eletrônico controlado por uma tensão estática pode alterar a fase de cada radiador individual para 45, 90 ou 135 graus. No total, isso resulta em girar a direção das radiações no máximo cerca de 16 graus para a esquerda ou (a outra posição do interruptor) para a direita. O campo distante da antena começa a uma distância de cerca de 3 a 4 m. Aqui, a radiação medida ainda é muito fraca e é medida em microwatts por metro quadrado. Aliás, pode-se apontar que a potência recebida pelo analisador diminui com o quadrado da distância (perda de caminho no espaço livre). Se uma direção com densidade máxima de potência foi encontrada, a direção da radiação pode ser alterada usando uma chave de comutação, para que o instrumento não possa indicar nenhum valor.

O analisador comercial de alta frequência usa uma antena calibrada de banda larga. Com esta antena também pode ser medida a radiação causada pelos telefones celulares dos alunos. Para evitar que isso falsifique o resultado da medição por interferência, uma antena Yagi de banda estreita com alta diretividade foi desenvolvida para este instrumento. No entanto, esta antena de medição adicional não está calibrada. Portanto, os valores exibidos pelos medidores podem ser comparados apenas como valores relativos entre si.

eixo central
diagrama de radiação

Figura 2: Princípio da rotação do padrão da antena no demonstrador de arranjo faseado

eixo central
diagrama de radiação

Figura 2: Princípio da rotação do padrão da antena no demonstrador de arranjo faseado

A Figura 2 mostra o princípio de rotação: uma das antenas externas não possui mudança de fase e serve como referência. Se nenhuma mudança de fase atuasse, o sinal da soma seria mostrado aproximadamente na direção geométrica. As outras antenas recebem um valor gradualmente aumentado para a mudança de fase agora. Essa mudança de fase pode ser apenas um atraso, portanto, o sinal negativo. Os diagramas de antena individuais agora somam o mostrado na Figura 2 do diagrama geral. Devido às mudanças de fase, este diagrama agora está inclinado 16 graus para a direita. Esse giro eletrônico pode ser extremamente rápido: mais rápido do que qualquer motor poderia girar esta antena (e mais rápido que você pode definir o interruptor).

Este dispositivo de treinamento especializado foi desenvolvido pela Radartutorial. A construção e distribuição são realizadas pela Köster Systemtechnik (Alemanha).


Sponsors: