Антенна со стандартным усилением
После установления подходящего диапазона измерение усиления относительно изотропного излучателя (точечного источника) почти всегда выполняется путем прямого сравнения с калиброванной антенной со стандартным усилением. То есть отмечается уровень сигнала при оптимальном положении тестовой антенны. Затем вы снимаете тестовую антенну и размещаете антенну со стандартным усилением так, чтобы ее апертура находилась в центре места, где располагалась тестовая антенна. Измерьте разницу в уровне сигнала между стандартной и тестовой антеннами и прибавьте или вычтите коэффициент усиления антенны со стандартным усилением, чтобы получить абсолютное усиление тестовой антенны. Здесь абсолютный означает по отношению к точечному источнику с коэффициентом усиления, равным единице, по определению. Например, причина использования этого эталона вместо диполя заключается в том, что он более полезен и удобен для системного проектирования. Мы предполагаем, что как стандартная, так и тестовая антенны были тщательно согласованы с соответствующим импедансом и используется точно откалиброванное и согласованное детекторное устройство.Антенна со стандартным усилением может представлять собой однонаправленную антенну любого типа, предпочтительно с плоской апертурой, которая была откалибрована либо путем прямого измерения, либо, в особых случаях, путем точной конструкции в соответствии с вычисленными размерами. Антенна со стандартным усилением для диапазонов ОВЧ и низких УВЧ была предложена Ричардом Ф. Х. Янгом (см. Библиографию). Как показано на рисунке 1, он состоит из двух синфазных диполей 1/2λ, разделенных друг от друга и подкрепленных заземляющей квадратной пластиной размером 1λ. (Рекомендуется, чтобы изготовитель обрезал диполи по длине, близкой к их длине в свободном пространстве, и в последствии подстроил их до резонанса.)
В оригинальной конструкции Янга шлейф в центре представляет собой симметрирующий элемент, образованный путем вырезания двух продольных прорезей шириной 1/8-дюйма, диаметрально противоположных, на секции 1/4λ 1/8-дюймового (3,2 мм) жесткого коаксиального кабеля с сопротивлением 50 Ом. Альтернативный метод подачи — подача коаксиального кабеля RG-8 или RG-213 через медную трубку с прорезями диаметром 3/4 дюйма (19 мм) и внешним диаметром 7/8 дюйма (22,2 мм). (Из-за различий во внутреннем и внешнем диаметрах стандартных медных трубок либо возьмите с собой часть жесткого коаксиального кабеля, либо проведите тщательные измерения штангенциркулем, чтобы проверить соответствие между коаксиальным кабелем и согласующей трубкой.)
Рисунок 1 — Антенна стандартного усиления. При точной конструкции для желаемой частоты эта антенна
будет иметь усиление 7,7 дБ по сравнению с дипольным излучателем ±0,25 дБ. В этой модели,
рассчитанной на частоту 432 МГц, элементы представляют собой трубки диаметром 9,5 мм. Фазирующие
и опорные линии состоят из трубок или стержней диаметром 7,9 мм.Обязательно оставьте внешнюю оболочку на коаксиальном кабеле, чтобы изолировать его от секции балуна с медной трубкой. При точном масштабировании интересующей частоты этот тип стандарта будет иметь абсолютное усиление 9,85 dBi (усиление 7,7 dBd по сравнению с диполем в свободном пространстве) с точностью ±0,25 dB (Балун подробно описан в оригинальной статье.)
На частоте 1296 МГц может оказаться более практичным изготовить эталонный рупор из листового металла, как описано Полом Уэйдом, W1GHZ, на его веб-сайте (www.w1ghz.org). Секция волновода также может быть изготовлена из листового металла.
Источник: "The ARRL Antenna Book 24th Edition", cтр.981.
Материал подготовил - RA3TOX
Май 2024
[ На главную ] [ Антенны ]
