Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2022-02-10 | 21 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Иногда чрезвычайно существенным качеством антенны является ее стойкость к различным внешним факторам – климатическим, механическим и даже химическим. Такие параметры определяются по результатам испытаний образцов, методика которых регламентирована стандартами или требованиями заказчика. Следует иметь в виду, что этот аспект разработки антенн может привести к выбору отнюдь не оптимальных, на первый взгляд, технических решений.
О помехах при измерении параметров антенн и борьбе с ними
В экспериментах с антеннами можно столкнуться с двумя видами помех:
- внешними, обусловленными излучением посторонних источников
- когерентными, связанными с источником, используемым в эксперименте.
Помехи первого вида легко обнаруживаются путем выключения (или изменения уровня) используемого в эксперименте источника сигналов. Влияние таких помех может быть уменьшено за счет применения дополнительного усилителя, который встраивают в тракт непосредственно перед излучающей антенной, максимально увеличивая тем самым уровень полезного сигнала.
Примечание: при обнаружении внешней помехи рекомендуется определить ее источник, что может позволить, с одной стороны, использовать паузы в его работе (если есть), а с другой – избежать возможных осложнений в связи с созданием помех посторонней системе от собственного излучения.
Помехи второго вида также делятся на две группы:
- интерференционные, обусловленные волнами, возникшими в результате отражений от объектов, наличие которых не предусмотрено методикой измерений.
- помехи, вызванные антенным эффектом фидеров.
Рассмотрим помехи этих двух групп подробнее.
|
Интерференционные помехи
Измерение параметров антенн предполагает проведение эксперимента в свободном пространстве. В реальности же вблизи области расположения антенн всегда находятся какие-либо объекты – земля, стены, пол и потолок помещения, отдельные предметы. Они служат источниками вторичных волн.
При организации антенных измерений могут возникнуть следующие вопросы:
Будет ли заметным влияние тех или иных объектов?
Как уменьшить это влияние, если оно значительно?
Как обнаружить наличие интерференционной помехи и определить ее источник по результатам пробных измерений?
Ответить на эти вопросы можно, конечно, создав численную модель предполагаемого эксперимента. Однако необходимость такой, весьма трудоемкой, работы может отпасть, если при подготовке к измерениям параметров антенн принять во внимание следующее:
1. Отражающие объекты заведомо не должны попадать в так называемую область, существенную для распространения волн (рис. 4.17,[.. ] )
Рис. 4.17 Область пространства, существенная для распространения радиоволн
Она представляет собой эллипсоид, соответствующий первой пространственной зоне Френеля; максимальный диаметр этого эллипсоида оценивается по формуле:
=
2. Заметного уменьшения уровня отраженных сигналов можно достигнуть, закрывая отражающий объект радиопоглощающим материалом (РПМ), предназначенным для работы в используемом диапазоне частот; это относится и участку горизонтальной поверхности между антеннами (пола, земли).
3. При измерениях на площадке иногда удается использовать и то обстоятельство, что для волн с вертикальной поляризацией существует вполне реальный угол падения (угол Брюстера, _на рис. 4.22), при котором модуль коэффициента отражения будет иметь глубокий минимум (в пределе, при отсутствии потерь в среде - ноль).
Рис. 4.22 Коэффициенты отражения Френеля для вертикальной и горизонтальной (на рисунке Sв и Sг соответственно) поляризаций падающей волны; здесь φ – угол падения волны (отсчет от нормали к поверхности); видно, что всегда | Sг | | Sв |.
|
Угол Брюстера для границы воздух – диэлектрик определяется соотношением:
tg
Так, для сухого песчаного грунта можно приближенно положить ε = 4, что для даст примерно 60 градусов. Такое условие будет соблюдаться, например, если антенны будут подняты на высоту 2.9 м при расстоянии между ними 10 метров.
4. Обнаружить наличие когерентной помехи и оценить ее уровень зачастую можно, используя режим линейной перестройки частоты (то есть сигнал с ЛЧМ модуляцией). В этом случае наличие задержки ∆τ помехового сигнала относительно прямого приведет к возникновению амплитудной помеховой модуляции суммарного сигнала. Легко показать, что период такой модуляции будет определяться соотношением:
, (4.13)
где – интервал перестройки частоты, а Т – время, за которое происходит перестройка.
Формула (4.13) позволяет оценить ∆τ, а это уже существенная подсказка для поиска отражающего объекта на поверхности конкретного эллипсоида. Отметим попутно, что при небольших относительных уровнях помехи «очистить» сигнал от последней можно путем усреднения данных с помощью скользящего окна (такая возможность предусмотрена во всех современных анализаторах цепей – функции «Сглаживание» или «Smoothing»).
От проблемы когерентных помех в значительной мере избавлены измерения в так называемых безэховых камерах (БК или Б Э К, если камера э кранированная). Они представляют собой замкнутый объем, покрытый изнутри радиопоглощающим материалом. Измерительные комплексы, в которых условия БК сочетаются с применением коллиматоров называют компактными полигонами [статья Балабухи].
Вопросы корректности измерений в безэховых камерах и их организации – предмет отдельного рассмотрения, имеющий много разных аспектов. (см., например, []). Наиболее же важными моментами, которые должен иметь в виду исследователь или инженер,
планируя использование БК,
Рис. 4.18, 4.19(дать фотографии нашей камеры)
являются:
- использование камеры целесообразно, прежде всего, при измерении ДН и КУ антенн методом дальней зоны, а также характеристик рассеяния объектов (см. приложение …); при измерении полей в ближней зоне влияние отдаленных объектов обычно невелико из-за высокого уровня основных сигналов и общей геометрии такого рода задач. Однако зонд ближнего поля и элементы сканера, если не принять специальных мер, вполне могут быть источником искажений.
|
- каждая камера имеет определенный частотный диапазон, в пределах которого отражения от элементов, покрытых конкретным РПМ, мало и не превышает указанного в документации уровня. Так, БЭК в лабораторном комплексе ИТМО, имеет диапазон 1 – 20 ГГц. Минимальные интерференционные помехи будут иметь место при размещении антенн в относительно небольшой рабочей зоне вблизи центра камеры, положение которой также указывается в документации.
- условия камеры никак не влияют на границу дальней зоны, определяемую соотношением (4.1)
Нужно заметить, что положительный эффект от использования БК при измерении характеристик антенн сохраняется и при некотором выходе за пределы рабочего диапазона РПМ. Однако помеховая ситуация в каждом таком случае должна анализироваться специально.
Антенный эффект фидеров
При непосредственном соединении коаксиального кабеля с симметричной антенной на внешней стороне оплетки будет возникать ток, возникновение которого поясняется схемой на рис.4.20.
Рис. 4. 20 Возникновение антенного эффекта
Следствием этого является искажение ДН и входных характеристик антенны. Для устранения (точнее, существенного уменьшения) этих токов чаще всего геометрически симметричные антенны снабжаются симметрирующими устройствами (СУ), отчасти выполняющими и функции согласования. Если такое устройство хорошо сконструировано, ДН антенны с СУ приближается к ДН симметричной антенны, и в некоторой полосе частот достигается приемлемый уровень согласования с коаксиальным фидером. Пример конструкции симметричного вибратора с возбуждением от коаксиальной линии приведен на рис.4.22
Рис. 4.21 Конструкция симметричного вибратора с коаксиальным разъемом
|
Непосредственное подключение симметричной антенны, как и иной симметричной цепи, к измерительному прибору через коаксиальный кабель некорректно, Такое подключение безоговорочно может использоваться разве что в звуковом диапазоне.
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!