http___radartutorial.de_06.antennas_an80.tr.html_2.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 9.1 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 11.1 11.2
Phased-Array Demonstrator Figure 1: Demonstrator for the functionality of a phased array antenna Phased-Array Demonstrator The phased array demonstrator is a simple training device, designed to use in a classroom. With the help of this device can be demonstrated practically how a phased-array antenna works. An oscillator transmits with less power over a group of four Yagi antennas in free space in a free ISM frequency band (Industrial, Scientific and Medical band). Here was chosen a frequency between 2.40 – 2.48 GHz. The resultant power flux density from the antennas in the space can be measured by a commercially available high-frequency analyzer. The direction of maximum radiation can be thus determined. An electronic phase shifter which is controlled by a static voltage may change the phase of each individual radiator to 45, 90, or 135 degrees. In total, this results in swiveling the direction of the radiations maximum by about 16 degrees to the left or (the other switch position) to the right. The far field of the antenna starts at a distance of about 3 to 4 m. Here the to measured radiation is very weak yet, and it is measured in microwatts per square meter. Incidentally it may be pointed out that the by the analyzer received power decreases with the square of the distance (Free-space path loss). If a direction with maximum power density was found, so the direction of the radiation can be changed using a changeover switch, so that the instrument cannot indicate any value. The commercial high-frequency analyzer uses a very broadband calibrated antenna. With this antenna can be measured the radiation caused by the mobile phones of the students too. In order to prevent this falsifying the measuring result by interference, a narrow-band Yagi antenna with high directivity has been developed for this instrument. However, this additional measurement antenna is not calibrated. Therefore the displayed by the meter values can be compared only as relative values with each other. Figure 2: Principle of the antenna pattern swiveling in phased array demonstrator Figure 2: Principle of the antenna pattern swiveling in phased array demonstrator Figure 2 shows the swiveling principle: one of the outer antennas has no phase shift and serves as a reference. If no phase shift would act, so the sum signal would show approximately in the geometric direction. The other antennas receive a gradually stepped value for the phase shift now. This phase shift can be a delay only, therefore the negative sign. The individual antenna diagrams now add up to the shown in Figure 2 overall diagram. Because of the phase shifts this diagram is now tilted by 16 degrees to the right. Such electronic swiveling can be made extremely fast: faster than any motor could rotate this antenna (and faster as you can set the switch). This specialized training device has been developed by Radartutorial. The construction and distribution is performed by Köster Systemtechnik (Germany).
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1
Faz Dizi Anten Tanıtıcısı Resim 1: Faz Dizi Anten fonksiyonlarını tanıtan aygıt Faz Dizi Tanıtıcı Aygıt Faz Dizi Tanıtıcı Aygıtı bir Faz Dizi Antenin işlevlerini dershane ortamında pratik olarak gösterilebilen bir basit eğitim aygıtıdır. Bir osilatör, 4 adet Yagi antenden oluşan bir grup antenle serbest bir ISM- Frekans bandında (Industrial, Scientific and Medical Band) düşük güçle uzaya yayın yapar. Burada seçilen frekans 2400 ila 2480 MHz arasındadır. Antenden uzaya yayılan gücün yoğunluğu piyasada temin edilebilen herhangi bir yüksek frekans izge çözümleyicisiyle ölçülebilir. Böylece en büyük ışımanın gerçekleştiği yön belirlenebilir. Bir kontrol gerilimiyle kumanda edilen bir elektronik faz kaydırıcı her bir ışıyıcının faz açısını 45°, 90° veya 135° değiştirebilir. Anahtar sola ya da sağa doğru çevrilerek ana ışıma yönüne göre 16° lik bir kayma yapılabilir. Yaklaşık 3 ila 4 m sonra antenin uzak bölgesi başlar. Burada ölçülen ışıma zaten çok zayıftır ve µW/m2 mertebesindedir. Ayrıca, burada bir yan etki olarak, göndericinin antene olan uzaklığının karesine bağlı olarak alınan gücün azaldığı da (Boşluk Zayıflaması) kanıtlanabilir. En büyük güç yoğunluğuna sahip bir açı bulunduğunda, yayın açışı bir anahtarla değiştirilebilir, böylece ölçü aygıtı artık bir değer gösteremez. Piyasada satılan yüksek frekans izge çözümleyiciler çok geniş banda kalibre edilmiş bir anten kullanılırlar. Bu antenle sınıfta bulunan öğrencilerin mobil telefonlarının yayını dahi ölçülebilir. Bu mobil telefonlardan gelen yayınların ölçümlerde bir hataya yol açmaması amacıyla bu ölçüm aygıtı için çok dar bantlı, yüksek yönlülüğe sahip bir Yagi anten geliştirilmiştir. Ancak, bu ilave ölçüm anteni ölçüm aygıtı için kalibre edilmemiştir. Bu nedenle ölçü aygıtında görüntülenen değerler ancak göreceli olarak birbirleriyle karşılaştırılabilir. Resim 2: Faz Dizi Tanıtıcı aygıtta çizgenin saptırılma prensibi Resim.2 de çizgenin iniş-kalkış prensibi gösterilmektedir: En dıştaki bireysel antenlerden birinin faz açısı hiç kaymamıştır ve referans olarak kabul edilir. Faz kayması gerçekleşmezse, o zaman toplam işaret yaklaşık geometrik yönü gösterir. Diğer üç bireysel antenin faz açısı şimdi adım adım kademeli değerler alır. Bu faz kayması şimdilik yalnızca bir gecikme olabilir, bu nedenle değeri negatiftir. Bireysel anten çizgeleri şimdi eklenerek resimde gösterilen toplam çizgeyi meydana getirirler. Faz kaymaları nedeniyle bu çizge şimdi 16° sağa doğru yatar. Bu tür bir elektronik sapma çok hızlı gerçekleşir: herhangi bir motorun bu anteni döndürebildiğinden daha hızlı. Bu eğitim seti Radartutorial tarafından geliştirilmiştir. Üretimi ve pazarlaması Alman firması Köster Systemtechnik tarafından yapılmaktadır.