www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Demonstrator cu rețea fazată

Figura 1: Demonstrator pentru funcționalitatea unei antene cu rețea fazată

Figura 1: Demonstrator pentru funcționalitatea unei antene cu rețea fazată

Demonstrator cu rețea fazată

Demonstratorul cu rețea fazată este un dispozitiv de formare simplu, conceput pentru utilizarea în clasă. Cu ajutorul acestui dispozitiv, se poate demonstra în mod practic cum funcționează o antenă de tip phased array.

Un oscilator transmite cu o putere mai mică un grup de patru antene Yagi în spațiul liber într-o bandă de frecvență ISM (Industrial, Scientific and Medical band). Aici a fost aleasă o frecvență între 2,40 – 2,48 GHz. Densitatea fluxului de putere rezultată a antenelor în spațiu poate fi măsurată cu un analizor de înaltă frecvență disponibil în comerț. Astfel, se poate determina direcția de radiație maximă.

Un defazor electronic controlat de o tensiune statică poate schimba faza fiecărui radiator individual la 45, 90 sau 135 de grade. În total, acest lucru are ca rezultat schimbarea direcției de radiație cu cel mult 16 grade spre stânga sau (cealaltă poziție a comutatorului) spre dreapta. Câmpul îndepărtat al antenei începe la o distanță de aproximativ 3 până la 4 m. Aici, radiația măsurată este încă foarte slabă și este măsurată în microwați pe metru pătrat. De altfel, se poate observa că puterea primită de analizor scade odată cu pătratul distanței (atenuarea de spaţiu liber). Dacă a fost găsită o direcție cu densitate maximă de putere, direcția de radiație poate fi schimbată cu ajutorul unui comutator, astfel încât instrumentul nu poate indica nicio valoare.

axa centrală
diagrama de radiații

Figura 2: Principiul de rotație a diagramei de antenă de pe demonstratorul de tip phased array

axa centrală
diagrama de radiații

Figura 2: Principiul de rotație a diagramei de antenă de pe demonstratorul de tip phased array

Analizatorul comercial de înaltă frecvență utilizează o antenă de bandă largă calibrată. Cu ajutorul acestei antene se pot măsura și radiațiile provocate de telefoanele mobile ale elevilor. Pentru a evita ca rezultatul măsurătorilor să fie falsificat de interferențe, pentru acest instrument a fost dezvoltată o antenă Yagi în bandă îngustă cu directivitate ridicată. Cu toate acestea, această antenă de măsurare suplimentară nu este calibrată. Prin urmare, valorile afișate de contoare pot fi comparate doar ca valori relative între ele.

Figura 2 prezintă principiul de rotație: una dintre antenele externe nu are defazaj și servește drept referință. În cazul în care nu acționează nicio defazaj, semnalul de sumă ar fi afișat aproximativ în direcția geometrică. Celelalte antene primesc acum o valoare care crește treptat pentru schimbarea de fază. Această schimbare de fază nu poate fi decât o întârziere, de unde și semnalul negativ. Diagramele individuale ale antenelor se adaugă acum la cea prezentată în figura 2 a diagramei generale. Din cauza schimbărilor de fază, această diagramă este acum înclinată cu 16 grade spre dreapta. Această rotire electronică poate fi extrem de rapidă: mai rapidă decât orice motor ar putea roti această antenă (și mai rapidă decât puteți seta comutatorul).

Acest dispozitiv de antrenament specializat a fost dezvoltat de Radartutorial. Construcția și distribuția sunt realizate de Köster Systemtechnik (Germania).

Bildergalerie des Phased-Array Demonstrators

Bild 3: Feldstärkemessgerät

Bild 4: Prototyp des Demonstrators