VHF/UHF Биконическая Антенна для Тестирования Приложений
В этом примере показано, как проектировать и анализировать проводную биконическую антенну, которая может использоваться в различных приложениях тестирования. Проводные биконические антенны используются в качестве типичной жертвы в любой тестовой лаборатории податливости в разнообразии тестирования приложений, таких как тестирование неприкосновенности, тестирование эмиссии, контроль спектра и экранирование эффективности и т.д.
Тестирование неприкосновенности: Излученное тестирование неприкосновенности требует, чтобы устройство под тестом (DUT) действовало, когда освещено с высокими полями электромагнитной энергии. Проводные биконические антенны способны к генерации тех высоких полей в более низком диапазоне от 20 МГц до 80 МГц и в более высоком диапазоне от 80 МГц до 300 МГц. Большая проводная биконическая антенна может произвести более высокие поля.
Тестирование эмиссии: тестирование эмиссии Излучения является наиболее распространенным типом теста на соответствие. Это может измерить полевую силу DUT обычно в 30 МГц к 1 ГГц. Проводные биконические антенны являются отличным выбором для портативных приложений.
Экранирование Эффективности: Проводная биконическая антенна имеет коаксиальный симметрирующий трансформатор раны, который может обработать высокие поля радиочастоты.
Контроль спектра: Радио-наблюдение покрывает широкий рабочий диапазон. Проводные биконические антенны являются идеальным решением для этих приложений из-за их широкой пропускной способности и всенаправленной диаграммы направленности.
Полуволновые дипольные антенны использовались в таких приложениях ранее. Однако эти антенны требуют большего количества времени в тестировании, когда длина антенны должна быть настроена для каждой частоты интереса. Принимая во внимание, что, соедините биконические антенны, выгодны в этом отношении из-за их широкой пропускной способности и всенаправленного шаблона.
Этот пример проектирует проводную биконическую антенну с устойчивым импедансом по широкому диапазону частот 300 МГц к 1 ГГц. Этот диапазон частот имеет плоские характеристики усиления, который является всенаправленным в H-плоскости и двунаправленным в электронной плоскости как полуволновая дипольная антенна.
Задайте параметры
Размерности, показанные в этом рисунке, используются, чтобы создать проводную биконическую антенну, чтобы покрыть частотный диапазон 300 МГц к 1 ГГц, который является областью значений UHF для EMI и приложения тестирования EMC.
N = 12; Sw = 12e-3; Hh = 150e-3; Ch = 405.2e-3; Nr = 35e-3; Br = 353.2e-3; Fh = 25e-3; Fw = 18e-3;
Создайте проводную биконическую антенну
Создайте проводную биконическую антенну заданными параметрами.
ant = biconeStrip;
ant.NumStrips = N;
ant.StripWidth = Sw;
ant.HatHeight = Hh;
ant.ConeHeight = Ch;
ant.NarrowRadius = Nr;
ant.BroadRadius = Br;
ant.FeedHeight = Fh;
ant.FeedWidth = Fw;
figure;
show(ant);
title('Wire Biconical antenna')
Импеданс
Проводная биконическая антенна действует как дипольная антенна за исключением того, что ее скелет имеет элемент конической формы. Эта антенна показывает устойчивый импеданс для широкого диапазона частот в пределах от 300 МГц к 1000 МГц. Сбалансированная система канала должна использоваться между антенной и системой передатчика и приемника.
freq = linspace(300e6,1e9,101); figure; impedance(ant,freq);
Отражательный коэффициент
Спроектированная проводная биконическая антенна обеспечивает отражательный коэффициент меньше, чем-10dB для желаемой операционной частоты без соответствующей сети или симметрирующего трансформатора. Таким образом спроектированная антенна предпочтена в приложениях EMC. Широкополосное покрытие и компактный размер являются главными преимуществами этой антенны. Мы выбираем частотный диапазон от 0,3 ГГц до 1 ГГц и вычисляем S-параметры антенны.
s11 = sparameters(ant,freq); figure; rfplot(s11);
Диаграмма направленности
Диаграмма направленности проводной биконической антенны подобна диаграмма направленности полуволновой дипольной антенны. Проводная биконическая антенна отображает всенаправленный шаблон (круговая форма) в H-плоскости и и двунаправленный шаблон (восьми, имеющий форму) в электронной плоскости, как показано в этом рисунке. Антенна используется в полевом наблюдении и приложениях мониторинга спектра из-за его ширины луча H-плоскости.
Постройте 3-D диаграмму направленности антенны на уровне 300 МГц.
f = 300e6; figure; pattern(ant,f);
Проводная биконическая антенна показывает всенаправленный шаблон для частот в пределах от 300 МГц к 1000 МГц с усилением, варьирующимся между 2.04 дБ к 3.283 дБ.
Постройте шаблон вертикального изменения антенны на различных частотах.
p1 = patternElevation(ant,300e6); p2 = patternElevation(ant,600e6); p3 = patternElevation(ant,1000e6); figure; polarpattern(p1); hold on; polarpattern(p2); hold on; polarpattern(p3); legend 300MHz 600MHz 1000MHz;
Заключение
Проводная биконическая антенна играет главную роль в тестировании приложений из-за его преимуществ перед другими антеннами. Его главные преимущества являются компактным размером и широкополосно передают характеристики наряду со всенаправленной диаграммой направленности. Независимо от типа теста (стандартный тест податливости или простой полевой контрольный тест), антенна отображает эффективные показатели производительности.
Ссылка
"ПУТАНИЦА SCHWARZBECK - ELEKTRONIK”, [Онлайн]. https://www.yumpu.com/en/document/read/35274071/schwarzbeck-mess-elektronik.