Эквивалент приемной антенны, для испытаний на помехоустойчивость Опции

[Alexashka]

Для проведения испытаний приемопередатчика на помехоустойчивость нужно облучать приемную антенну как полезным, так и помеховыми сигналами. Для этого систему нужно везти в специальную лабораторию, разворачивать ее там полностью, гонять в разных режимах, а если этих помех 10 разных видов, то возможно одной лабораторией и не обойтись будет.
Есть желание написать методику чтобы проводить испытания "своими силами", без антенны и безэховой камеры. Т.е через аттенюаторы подавать на вход приемопередатчика полезный сигнал и помеху. Поскольку антенна сама работает как избирательный контур нужно заменить ее на эквивалент, чтобы сигнал на входе приемника в широкой полосе был такой же, как если бы снимался с антенны. По ГОСТам по помехоустойчивости нужно задавать некий уровень электрического поля в точке установки приемной антенны. Т.е мне нужно заменить антенну эквивалентом с АЧХ таким же, как у антенны.
Может есть методика как по характеристике антенны построить её RLC эквивалент? Антенна есть, покупная, могу измерить ее КСВ. Могу ее также разобрать и срисовать конструкцию.

[Alexashka]

Спасибо за ответы!
Допустим я сниму АЧХ и S11, как сделать двухполюсник замещающий антенну ясно из статей, а вот как от него перейти к четырехполюснику?

Чтобы снять АЧХ антенны наверно понадобится 2 измерительные антенны - первой излучать, второй принимать , калибрую зону измерения (то место где стоит приемная антенна) по тем точках на которых будет излучаться помеха, таким образом, я получаю зависимость напряженности поля от частоты в зоне приема. Затем на место измерительной антенны ставлю рабочую и выдаю те же частоты, по полученным значениям строю АЧХ. Так?

[Redcrusader]

Спасибо за ответы!
...как сделать двухполюсник....

Чтобы снять АЧХ антенны....

Четырехполюсник сделать просто:
Берешь за основу Т- или П-аттенюатор. Вид характеристики АЧХ "аттенюатора" должно соответствовать АЧХ антенны.
Во всей полосе частот проверки, с одной стороны "аттенюатора" S11 должно быть как у антенны, с другой стороны 50 Ом.
Лишние потери в "аттенюаторе" учтешь в уровнях сигнала и помехи.

Измерение АЧХ антенны.
Подключаешь измеряемую антенну к анализатору спектра.
Берешь генератор. Подключаешь поочередно к нему разные излучающие антенны.
Каждая излучающая антенна должна быть согласована и иметь правильную диаграмму направленности на подаваемой частоте.
Уровень сигнала на генераторе должен быть одинаков для всех частот.
Т.е. ты должен гарантировать излучение одинаковой мощности на всех частотах FX{/
По анализатору спектра снимаешь уровни сигнала в точках частот на приемной антенне.
Строишь АЧХ. 0 дБ на центральной частоте. На других частотах должно быть меньше.
Сложность процесса - на диаграммы направленности антенн будут влиять окружающие предметы!!
Это может исказить АЧХ на +/-6 дБ в отдельных точка частоты.
Требования все стены, потолки и т.д. должны быть дальше, чем:
r > 2*D**2/λ , где r – расстояние от антенны, а D – протяженность излучающей апертуры антенны (габариты).

Как вариант (сам так не делал).
Берешь кусок провода длиной много меньше лямда/4 (типа "идеальный диполь").
Этим можно заменить весь набор антенн на разные частоты.
При этом ты будешь иметь большие потери сигнала, но тебе это "побоку"! Главное, чтобы хватило чувствительности анализатора спектра.
А АЧХ у тебя все равно будет относительно центральной частоты (0 дБ) измеряемой антенны.

Сообщение отредактировал Redcrusader - Feb 2 2017, 07:25

[Alexashka]

Четырехполюсник сделать просто:
Берешь за основу Т- или П-аттенюатор. Вид характеристики АЧХ "аттенюатора" должно соответствовать АЧХ антенны.
Во всей полосе частот проверки, с одной стороны "аттенюатора" S11 должно быть как у антенны, с другой стороны 50 Ом.
Лишние потери в "аттенюаторе" учтешь в уровнях сигнала и помехи.

Программу не подскажешь которая умеет фильтры по заданной АЧХ синтезировать?

Измерение АЧХ антенны.
Подключаешь измеряемую антенну к анализатору спектра.
Берешь генератор. Подключаешь поочередно к нему разные излучающие антенны.

Есть одна измерительная антенна (она широкодиапазонная), не помню как называется, на вид как 2 венчика для взбивания теста торчащие в разные стороны Думаю ей одной обойтись.

Сложность процесса - на диаграммы направленности антенн будут влиять окружающие предметы!!
Это может исказить АЧХ на +/-6 дБ в отдельных точка частоты.
Требования все стены, потолки и т.д. должны быть дальше, чем:
r > 2*D**2/λ , где r – расстояние от антенны, а D – протяженность излучающей апертуры антенны (габариты).

Ага, эту формулу сегодня долго пытался осмыслить. Непонятно както. Если подставить числа, D=0.71м, λ=1.9м выходит r должно быть больше 0,53м. Т.е 2-3метра уже по идее должно быть дальней зоной, при этом длина волны тоже 2метра, эт как??
Кстати в помещении резонанс у антенны заметно сдвинут и КСВ гдето 1.3-1.4, зато на улице КСВ=1.1

ЗЫ. Может кто подскажет что за тип антенны? Снаружи цилиндр-колпак, к которому внутри в верхней части приварена трубка, примерно такой же длины что и цилиндр, кабель припаивается центральной жилой к цилиндру в нижней части, а экран - к внутренней трубке. Т.е она короткозамкнутая.
Напоминает коаксиальную линию, у которой КЗ на выходе, только линия вывернута наизнанку -центральная жила какбы снаружи, а экран внутри.
Между цилиндром и основанием, на котором стоит ВЧ разъем имеется диэлектрическая шайба гдето 1см толщиной. Вот собственно и вся конструкция.

[Redcrusader]

....фильтры по заданной АЧХ синтезировать?

...одна измерительная антенна (она широкодиапазонная)

... формулу сегодня долго пытался осмыслить. Непонятно както....

1. В подобных случаях я пользуюсь Microwave Office.
Рисую структуру и с помощью Tune подгоняю каждый элемент вручную для получения требуемой АЧХ.
Ну, тут нужен опыт и понимание влияние на АЧХ каждого элемента.
Можно использовать любую программу для расчета фильтров, где есть функция Tune для элементов.

2. Можно и такую широкодиапазонную антенну использовать, то вы должны быть уверены, что на любой
нужной вам частоте ОНА выдает в эфир примерно одинаковый уровень (допуск +/-1...2 дБ).
Или у вас должна быть калиброванная характеристика для этой антенны.

3. Это все по теории. Ваша антенна маленькая по размеру, а по формуле это расстояние минимальное.
Т.е. чем больше расстояние, тем лучше!
Но это расстояние между двумя антеннами. Расстояние до боковых препятствий должно быть больше, т.к.
будут отражения и многолучевое сложение/вычитание сигнала на приемной антенне.
Желательно, чтобы отраженные сигналы были меньше прямого сигнала на 10 дБ и более (это считаемо).