وبلاگ

:
سیستم های ارتباطی فرا – پهن باند (UWB)، نوید گستره پهنای باند بسیار بالا، کاهش ضعیف شدن محو تدریجی از مسیرهای چندگانه (reduced fading from multipath) و انرژی مورد نیاز پایین هستند. مفهوم اصلی ای که در ورای سیستم های رادیوئی UWB قرار دارد این است که آنها پالس های با بازده زمانی کوتاه را انتقال می دهند، و خلاف طرح های ارتباطی سابق، که موج های سینوسی می فرستند. نقش آنتن های UWB در همه این ها این است که قادر باشند این پالس ها را با دقت و کیفیت ممکن انتقال دهند.
در این سمینار فرایند توصیف برد آنتن حوزه زمانی خود را شروع می کنیم که براساس یک اسیلوسکوپ ضربانی سریع و یک اسیلوسکوپ نمونه گیری دیجیتال است به نظر می رسد برد آنتن دامنه زمانی چند مزیت نسبت به متناظرهای دامنه فرکانس خود دارند. اول این دستگاه ارزانتر است، یعنی یک اسیلوسکوپ نمونه گیری و ضربان دهنده سریع ارزان تر از یک تحلیل گر شبکه برداری (VNA) هستند. دوم ساخت سیستم ما برای استفاده موقتی ساده است، بنابراین حالت حقیقی تخصیص یافته لازم نیست.

سرانجام سیستم ما می تواند در گستره دمایی وسیعی عمل کند این تا اندازه ای با VNA نوعی مغایرت دارد، که برای اجتناب از دست رفتن کالیبراسیون باید در یک گستره دمایی بسیار محدود باقی بماند. توصیف برد یک آنتن کاری پر چالش است. چون ممکن است انتظار برود که عملکرد برد به تعداد زیادی از متغیرهای بستگی داشته باشد. اول، انتظار داریم که عملکرد به ویژگی های زمین در برخی خارج از ساختمان بستگی داشته باشد. دوم، انتظار داریم که عملکرد به گستره فرکانس آنتن های مورد بررسی بستگی داشته باشد. سرانجام، عملکرد به دسته آنتن مورد اندازه گیری بستگی دارد. آنتن ها به شدت رزنانسی که تا زمان های دیر صدا می دهند به اندازه گیری هایی با پنجره های زمانی طولانی نیاز دارند. در چنین زمان های دیری، خارج کردن اثرات جهش تصویر پایه از دروازه زمانی غیرممکن می شود. علاوه بر این، پنجره های زمانی طولانی نسبت به پنجره های زمان کوتاه شامل نویز سیستم بیشتری می باشند. از سوی دیگر، آنتن های بسیار پهن باند (UWB) با زنگ زدن کم یا بدون زنگ زدن، کاملا خوب در دروازه زمانی خارج کردن اثرات جهش تصویر پایه را امکانپذیر

 می سازند. به این دلیل، برد ما به طور خاصی برای اندازه گیری آنتن های UWB مناسب است. همانگونه که خواهیم دید، این برد برای گستره وسیعی از آنتن های متداول تر نیز به خوبی عمل می کند. برای سازمان های دخیل در ارائه طرح آنتن، سیستم های سنجش آنتن دامنه و فرکانس هزینه اولیه خیلی زیادی را تحمیل می کنند که مانع مهمی برای ورود به این حوزه است. سیستم های اندازه گیری آنتن معمولا از یک تحلیلگر شبکه برداری دامنه فرکانس (VNA) و اتاقک anechoic یا برد بزرگ خارج از ساختمان استفاده می کنند. هزینه کل چنین سیستم هایی بیش از 300/000$ است. وقتی آنتن های بسیار پهن باند (UWB) باید توصیف شوند هزینه اندازه گیری دامنه و فرکانس حتی بیشتر است. چون داده ها باید در فرکانس های زیادی گرفته شوند، که مستلزم زمان بیشتری است. برای پرداختن به این موضوعات زمان و هزینه در حال حاضر تکنولوژی موجود است که سنجش مستقیم ویژگی های آنتن ها در دامنه زمانی را امکانپذیر می سازد. چنین بردهای آنتن دامنه زمانی یک چهارم هزینه یک برد دامنه فرکانس متداول را خواهند داشت. علاوه بر این، آنها اندازه گیری های پرمعنایی را به دو دهه پهنای باند، در دامنه فرکانس یا دامنه زمانی، فراهم خواهند ساخت. آنها به صورت لازم بسته بندی شده و به کار گرفته خواهند شد. این نمونه داری سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز برای حصول به کنترل کامپیوتری بر تمام عملکردهای اصلی است. نرم افزار، پوشش کاملا اتوماتیک جهت گیری های آنتن (آزیموت و ارتفاع) را برای هر پروتکل تست تعیین شده توسط کاربرد فراهم می کند. در هر جهت، نرم افزار به یک اسیلوسکوپ نمونه گیری دیجیتال (DSO) فرمان می دهد یک اندازه گیری را کسب کرده و داده های شکل موج حاصل را برای نمایش، ذخیره و پردازش به کامپیوتر کنترل کننده انتقال بدهد. پردازش آنلاین داده های boresight کسب شده، از جمله تعیین و نمایش بهره موثر آنتن، می تواند به صورت تقریبا بلادرنگ انجام شود. اجرای کنونی قابل مقیاس بندی برای فراهم ساختن توصیف اتوماتیک آنتن ها برای تمام جهت گیری هاست.

این سمینار را با تشریح سخت افزار موجود در برد آنتن دامنه زمانی و سپس اندازه گیری دو آنتن تابشی پالسی تحقیقاتی Farr را شرح می دهیم. با دامنه فرکانس 206Ghz تا 250MHZ، این بخش اندازه گیری های یک آنتن موجبر دماغه ای لبه دار را به دنبال دارد که بین 1 و 18Ghz عمل می کند.
پس یک آرایه دو قطبی متناوب EMCO3147log را اندازه گیری می کنیم که بین 200Mhz و 5Ghz عمل می کند. پس چند آرایه دو قطبی متناوب log مدار چاپی را اندازه گیری می کنیم که بین 1 و 12GHz عمل می کند پس به منظور تعیین عملکرد برد در فرکانس های کمتر چند آنتن دو قطبی خورده و یا گی رزونانسی را توصیف می کنیم. سرانجام یک دماغه باند – 640X مدل Narda را توصیف می کنیم.