Дециметровый диапазон.
Есть стенд с испытуемой антенной на поворотном ус-ве и измерительный приёмник со своей антенной.
Нужно измерить КНД испытуемой антенны.
Предполагается следующая методика:
Прогручиваю антенну на полный оборот и записываю уровень, предположим через градус.
Суммирую все отсчёты и делю на 360.
Отношение масимального уровня к усреднённому принимаю как результат.
Всё ли правильно?

Ну, естественно, это всё автоматизированно.

Так вам КНД или усиление там посрединке КПД затесался. Пример: нагрузим сопротивлением антенну КНД останется а gain уменьшится.
А так можно снять диаграмму в двух плоскостях E и H, определить ширину основного по уровню -3dB лепестка. Опять же уровень боковых лепестков и в таком духе.

чудно такое слышать и особенно читать однако... результат чего?
средней температуры по больнице?

Если всё автоматизировано - доверьтесь автоматике, у неё лучше получится КНД отобразить.

А теперь прикиньте как будет влиять отношение сигнал,помеха на КНД намеряный вами.

А по хорошему нужна эталонная антенна. Без неё можно только сказать что антенна А имеет КУ на N дБ выше чем антенна В.

2 proxi
Вы забыли упомянуть идеальный изотропный излучатель.
Умных слов много в книжках написано, большей частью передрано друг у друга.
Я просил дельный совет. Фразу "Нужно измерить КНД испытуемой антенны." следует читать как написано.

2 uve
В том то и пбема, что автоматика своя.
Есть поворотка "Rotor RAS", на ней испытуемая антена.
Есть самодельный приёмник на основе SA636, откалибровн по поверенному генератору,
ну там АЦП в PIC и RS485 на компьютер, вполне прилично работает от -90 до -20dB.
На имеющийся анализатор спектра не стал завязываться, т.к. всё это делается для работы
в антисанитарных условиях.
Нарисовал софтину, которая одной рукой крутит поворотку, второй задаёт уровень
сигнала, а третьей слушает приёмник.
Получилать вот такая клизьмопримерочная (см. скриншот).
Интересует, если усреднить все отсчёты, а потом разделить макимальный отсчёт на среднее значение,
то на сколько полученный результат будет отличаться от искомого КНД?
И если что-то не так, то что сделать, чтобы было правильно?

ну а я как прочел... название:
а далее .
а дальше еще интереснее


а чего его упоминать, у вас же все равно такого нет

Я уже поня, что Вы гораздо лучше меня разбираетесь в предмете.
А как всё-таки на прктике, используя имеющиеся ресурсы, определить КНД?

а зачем вам КНД ( пусть останется для лукавого )... замерьте усиление путем сравнения с известной калиброванной антенной ( частоту не указали) и этого достаточно ну и ширину основных лепестков E и H по уровню -3dB и алес капут... если конечно это не элемент
какойнить головки самонаведения где важно сооотношение с боковыми лепестками что бы не полетела на лево или на право...

Вам правильно заметили, что измерять нужно калиброванной антенной полюбому. Сравните хотябы измерения длины линейкой, рулеткой, они хоть как то размечены до миллиметров. А ваша измерительная антенна ни как не калиброванна, не известно усиление, КНД, диаграмма. И что вы хотите получить? Только "относительно" непонятные данные. Измерения всегда связаны с эталоном, калибровкой. Ваш самодельный приёмник на основе SA636, откалибровн по поверенному генератору, а приемная антенна нет. Также помните, что измеряемые параметры антенны в ближней зоне, средней и дальней сильно разняться.

Могу, только рассказать, как сам измеряю усиление антенн "на коленке".
1 Составил модель петлевого вибратора с большим плоским или уголковым рефлекторм в FEKO
- петлевой, потому что, при прокладке кабеля внутри трубки вибратора, избавляешься от асимметричных токов
- с рефлектором, чтобы уменьшить влияние боковых излучений на измерения
- в FEKO, потому что , по опыту измерений, расчёт очень близок к ним.
Принимаю расчётное значение усиления за эталон.
2 Калибрую показания индикаторной антенны в дальней зоне по этой "эталонной" антенне
3 На место эталонной ставлю испытуемую антенну и произвожу измерение уровней сигнала для разных углов ДН
4 Из измеренных значений вычитается усиление эталонной - оставшееся и есть усиление испытуемой антенны для разных углов излучения. Чтобы избавиться от нелинейности измерений индикаторной антенны, лучше каждое измерение проводить, доводя показания индикатора до откалиброванного значения, введением затухания сигнала генератора прецизионным аттеньюаторм.
5 Строю график КУ антенны.

Чего-й то мы о рзных вещах говорим.
Мне на данном этапе не нужно абсолютне значение напряжённости поля.
Я знаю, что фидере, согласовании, и вообще везде есть потери...
Классический способ с испоьзованием эталона мне тоже известен.

Вопрос был о том, на сколько корректно для расчёта КНД использовать
данные измерений ДН, и как этот КНД считать.

Поскольку вы явно будете мерять не в безэховой камере, то нужно учитывать помеховую обстановку и её зависимость от азимута.
Можно манипулируя передатчиком, мерять разницу между уровнем фона и эталонным излучением по всем углам.

КНД определяется только направленными свойствами антенны, характеристики антенны как нагрузки, т.е. КПД, ни при чем. Но для оценки КНД надо иметь, как минимум, измерения ДН в двух ортогональных плоскостях. Ну или знать функцию, описывающую ДН в другой плоскости. Из чего у вас решетка - дипольки? Или раскрыв?
У меня коллега занимался такой задачкой. Насколько я помню, мощность в главном направлении делится на среднюю мощность (т.е. квадрат ДН), рассчитанную по данным измерений. И все это с коэффициентом 4 пи. Старые записи надо найти, формулки всякие... Чуть позже.

Кстати, ДН измеряет в дальней зоне?

Все просто. Изучайте Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот и я вычитал, что нужно делить квадрат максимальной напряжённости на квадрат её усреднённого значения.
Упражняюсь с решётками из двух или четырёх Яги.
Естественно, по уму надо крутить всю сферу, что я собственно и планирую в конечном варианте, но это несколько часов.
На счёт 4*Пи не понял, зачем это.
Дистанция примерно 30 длин волн.

escmar

Оно вам надо? В вашем случае достаточно будет измерить КНД по двум основным плоскостям. Дальше их перемножите.

о диапазоне молчек, как белорусский партизан...

это что на сопках мерите?

а вам что за это деньги платят?

так вам что шашечки или ехать, тогда проще простого: берете вибратор Пистолькорса из ваших Яг и вашу решетку сравниваете с этим одиночным вибратором (получите результат в dB ) но можно конечно и аналитически. Только какова достоверность, хотя ваш случай и так прост и там сложно сильно промахнуться.

4 пи - площадь сферы (пардон, сразу не написал - "единичного радиуса", ну или полный телесный угол).
Идя такая: берем измеренную ДН в одной плоскости F(φ). КНД антенны с такой ДН в одной плоскости, и с всенаправленной - в другой, определится как

Точно так же по измеренной ДН в другой плоскости находим второй "парциальный" КНД. Общий КНД антенны (точнее его оценка) - произведение "парциальных".
(В формулке ДН - нормированая, множитель 1/3 появляется из-за ориентации ДН антенны в плоскости φ (сразу КНД 1.5) и значения интеграла от sin(θ)dθ) на интервале 0..пи. Перейти от интегрированию к сумме при ваших отсчетах, полагаю, не составит труда.

Про дистанцию: R > 2L²/λ выполняется? (L - максимальный размер антенны поперек направлению распространения). Вращаете относительно фазового центра? Уда-яга-то длинная..

Если измерить всю оставшуюся сферу, то совершенно корректно (осесимметричные излучатели - достаточно редкая экзотика).

Стандартная процедура численного расчета подробно описана в IEEE Std 149™-1979 (R2008) - IEEE Standard Test Procedures for Antennas) в разделе 12.6 Directivity Measurements.

примерно 400МГц


на сопках, купил кусок земли и мерию


платят, и не только за это

По теме.
Наконец-то коструктив пошёл.

2 tduty5
Вращаю относительно центра тяжести. Яга не только длинная, но и тяжёлая.

2 EVS
Спасибо, посмотрю

Вопрос не в том относительно чего крутить.
В случае стека, при разносе антенн на пару метров - 30 лямбда уже ближняя зона.
Линейные размеры антенны увеличиваются однако...

Больше 20 метров поляну расчистить дороговато выходит.
Между антеннами 0,6 - 0,7м.
Если меньше, то полная фигня, наверное сильно влияет механизм поворотки, если шире, растёт количество и острота "зубов" у ДН.
Мне как раз важно прогнозировать, сколько электричества пришло по неправильным направлениям.
Кстати, ранее не запаривался на алгоритм вращения по сфере, там тоже не всё просто.
Крутить в трёх плоскостях не реально, а в двух надо извращаться с траекторией.

По сфере не надо вращать. Вращать только в горизонтальной плоскости. Штырьки ПРД и ПРМ антенн (вектор Е) стоят вертикально - снимаем ДН в Н-плоскости. Потом кладем ПРД и ПРМ антенны на бок. Тут ДН в Е-плоскости. Получается два сечения объемной ДН, их достаточно для оценки КНД.

Ну тут с "зубами" все по науке. Расстояние между антеннами в решетке здОрово больше лямбда/2, тут не только боковые лепестки прут, а чуть еще увеличьте расстояние, так и вторичные максимумы появятся.
Ближе Яги подносить друг к другу - так ведь директоры соседних антенн начинают взаимодействовать. У Яги активная область как раз чуть больше поллямбды от антенны. С "Ягами и Удами" как раз тот случай, когда одиночная антенна хороша, а в решетку не становится без пересчета расстояний и длин директоров. Хотя решетки из Яг видел, может там сами антенные элементы под "решеточное" окружение рассчитаны.

Да, там когда ближе 0,8 лямбды, сопротивление падает.
Пробовал в ММане рассчитывать 2*2 и 2*4 по 7 элементовтов, при расстоянии между траверсами полволны
потом сварка + болгарка, результат мерил, ДН получилась весьма близка к рассчётной.
Считать приходилось весь стек сразу, иначе при сборке всё расползается.
Но конструкция получается очень неудобная по центру тяжести и ветровым нагрузкам.
Вот решил автоматизировать процесс доводки.

Класть на бок не позволит конструкция поворотки. Проще опрокинуть через верх, потом повернуть
на 180 по горизонту, и ещё раз опрокинуть.
Но две плоскости проблемы не решат. "Враги" везде, в т.ч. и наискосок, их тоже надо учесть.
Собственно, я и вопрос по КНД здесь задал чтобы в процессе доводки антенны на стенде, кроме уровня
лепестков был ориентир к чему стремиться.
А так у меня задача именно пространственную матрицу заполнить, и горбатым не стать при этом.
Начинаешь скрипеть мозгами, и с умилением вспоминаешь времена, когда Земля была плоская, на трёх китах.

Усложняете все очень сильно. У вас что, под кривыми углами по расчету ожидаются большие лепестки? При синфазном возбуждении решетки - очень сильно в этом сомневаюсь, поэтому двух главных плоскостей вполне достаточно. Единственно, для собственного спокойствия, проверьте на соответствие расчетной парциальную ДН одного элемента.