Измерение антенн широкополосными импульсами Опции

[Александр__К.]

Здравствуйте, товарищи!

Подскажите, пожалуйста, где можно найти информацию по данному вопросу(в теме). Ходят легенды, что метод измерения настолько хорош, что отпадает необходимость использования безэховой камеры.

Я что то нашёл у Agilent, но не уверен относится ли это к теме или нет:
Тем более, что здесь не сказано об устранении необходимости использования безэховой камеры.

[pozharsky]

Ещё вопросик к имевшим опыт: а насколько динамический диапазон СШП измерений меньше, нежели у классики? Цифры никто не пишет, а "меньше" в документы не напишешь...

Я-то обеими руками за старые добрые измерения в БЭКе. По крайней мере, это надёжно и наглядно, а также позволяет проводить регулировку "на горячую руку".

Итак, я тут поднабросал соображения, а сейчас начну искать цифры и точные теоретические объяснения.

По сравнению с классическими измерениями, СШП-измерения имеют следующие недостатки:

1. При использовании СШП измерений, любая внешняя помеха, постоянно действующая или случайно появившаяся, серьёзно искажает результаты измерений; //тут можно не объяснять, ясное дело. Измеряем в обычном помещении, а за окном вдруг - бац - сварщики расположились. Их аппарат может загадить эфирный телевизионный сигнал, а уж про измерения...

2. Динамический диапазон измерений в БЭКе шире, нежели при СШП-измерениях; //как я понимаю, связано с тем, что мощность общая СШП-сигнала - суммарная - и так невелика, а по каждой гармонике, по конкретной частоте, получается весьма не сильный сигнал - отсюда и диапазон. Увеличивать мощность СШП сигнала можно, но осторожно. В классическом случае, в камере, в экранированной от БЭКа кабинке, мы особо не паримся с мощностью. Как бы это всё понаучнее преподнести? С цифрами? Каков ДД в СШП измерениях?

3. При измерениях параметров антенн, установленных на различные устройства, приборы и механизмы, возможны искажения реальных диаграмм направленности; //возможны отражения или преломления ЭМВ с запаздыванием сигналов, пришедших на антенну от различных частей корпусов, блоков и пр., что важно в измерениях. Но сможет ли алгоритм Time Domain measurement правильно подстроить временное окно - тот ещё вопрос, особенно если устройство, на котором стоит антенна, большое.

4. При СШП-измерениях возникают требования к размерам используемого помещения: помимо обязательного расстояния между излучающей и приёмной частью более длины дальней зоны, необходимо обеспечить задержку по времени отражённых от стен, пола и потолка сигналов; это требует большего помещения по ширине и высоте. // уважаемый zer0 отлично расписал теорию данного вопроса, подредактируем под стиль...

Вывод:

Для проведения измерений параметров и характеристик антенн СШП-методами необходимо иметь в распоряжении помещение гораздо большее, нежели обычно используется под БЭК; помещение это должно быть обязательно экранировано от внешних электромагнитных воздействий. При этом динамический диапазон измерений будет меньше, предсказать правильность полученных диаграмм при измерениях антенн в составе устройств и приборов будет сложнее.

Вроде так... Сейчас стоит вопрос, как проводить измерения, заказчик кивает нам на СШП, а мы хотим БЭК - ибо более универсально и аппаратура практически вся есть (только помещение и поглотитель надо). Вот, от меня требуется аргументировать решение. Мозгую помаленьку...

[tduty5]

Все зависит от задачи. Узкополосные антенны мерить на сшп стенде тоже можно, но это не раскроет преимуществ импульсных измерений. Суть во временнОй развязке мешающих сигналов. Чем больше комната, тем больше временное окно наблюдения, тем на более низких частотах возможны измерения.
Мы измеряем параметры антенн в диапазоне от 200 МГц до 12 ГГц в простой комнате, на столе, можно сказать. Из оборудования нужен строб. осциллограф и набор генераторов импульсов. Это копейки по сравнению с векторником агилент (он тоже есть, как же без него). И, естественно, набор излучающих анетенн и эталонная антенна (например ТЕМ-рупор), да с полдюжины листов поролонных «морковок» на всякий случай. А вот для измерений на гармоническом сигнале в указанном выше диапазоне какого размера и стоимости БЭК потребуется? При сдаче одной из тем, мои «настольные» измерения ДН в диапазоне 2-10 ГГц с высокой точностью совпали с измерениями в серьезной БЭК.

По сравнению с классическими измерениями, СШП-измерения имеют следующие недостатки:
1. При использовании СШП измерений, любая внешняя помеха, постоянно действующая или случайно появившаяся, серьёзно искажает результаты измерений; //тут можно не объяснять, ясное дело. Измеряем в обычном помещении, а за окном вдруг - бац - сварщики расположились. Их аппарат может загадить эфирный телевизионный сигнал, а уж про измерения...

Не найдете вы помеху, т.к.: а) если меряем стробом - для построения одной осциллограммы надо 1-4 тыс. импульсов, при желании - усреднение по 4-256 измерениям; б) если меряем осциллографом реального времени - длительность импульса много меньше всяких помех, также можно использовать накопление.

2. Динамический диапазон измерений в БЭКе шире, нежели при СШП-измерениях; //как я понимаю, связано с тем, что мощность общая СШП-сигнала - суммарная - и так невелика, а по каждой гармонике, по конкретной частоте, получается весьма не сильный сигнал - отсюда и диапазон. Увеличивать мощность СШП сигнала можно, но осторожно. В классическом случае, в камере, в экранированной от БЭКа кабинке, мы особо не паримся с мощностью. Как бы это всё понаучнее преподнести? С цифрами? Каков ДД в СШП измерениях?

Лучше говорить об амплитуде (здесь: отклонение от нулевой линии) и длительности, т.к. мощность импульса при одной и той же энергии зависит от длительности. Реальные сигналы низковольтных генераторов: длительность 1 нс - амплитуда 150 В, 0.5 нс - 30 В, 200 пс - 15 В. Т.к ДД определяется шумами, на сшп с ними легко бороться с помощью накопления импульсов. При «настольных» измерениях провалы в ДН до -30…-35 дБ хорошо прорисовываются. Циферки есть, например, здесь.

3. При измерениях параметров антенн, установленных на различные устройства, приборы и механизмы, возможны искажения реальных диаграмм направленности; //возможны отражения или преломления ЭМВ с запаздыванием сигналов, пришедших на антенну от различных частей корпусов, блоков и пр., что важно в измерениях. Но сможет ли алгоритм Time Domain measurement правильно подстроить временное окно - тот ещё вопрос, особенно если устройство, на котором стоит антенна, большое.

Так что нужно - ДН антенны или всего в сборе? Как раз с только помощью сшп импульсов за счет временной развязки можно измерить параметры именно антенны, даже если она установлена на устройстве. Естественно, зависит от расположения железяк.

4. При СШП-измерениях возникают требования к размерам используемого помещения: помимо обязательного расстояния между излучающей и приёмной частью более длины дальней зоны, необходимо обеспечить задержку по времени отражённых от стен, пола и потолка сигналов; это требует большего помещения по ширине и высоте.

Ну да, зависит, но и вы не КВ диапазоне ведь меряете. Берем осциллоскоп за ручку, генераторчик в карман и идем мерить в спортзал или на лужайку. Провернули антеннку через 5 градусов, засняли 72 импульса - вот вам ДН на ВСЕХ частотах в пределах рабочего диапазона. И бегом к компу графики строить.

а мы хотим БЭК - ибо более универсально и аппаратура практически вся есть (только помещение и поглотитель надо)

Вот-вот, только помещение и поглотитель…