http___radartutorial.de_06.antennas_an80.tr.html_1.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 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 Anten Tanıtıcısı Faz Dizi Anten Tanıtıcı bir faz dizi antenin fonksiyonlarının dershane ortamında pratik olarak gösterilebilen bir basit eğitim aygıtıdır. Bir osilatör, 4–Yagi anteninden 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 güç yoğunluğu piyasada bulunan herhangi bir yüksek frekans izge çözümleyicisiyle ölçülebilir. Gücün en kuvvetli ölçüldüğü yön çizgenin ana yayın yönüdür. Bir kontrol gerilimiyle kumanda edilen bir elektronik faz kaydırıcı bireysel bir ışıma elemanının faz açısını 45°, 90° ya da 135° değiştirebilir. Toplamda ana yayın yönüne göre sağ ya da sol yönde (diğer anahtarlama konumunda) 16° lik bir en büyük sapma elde edilebilir. Antenin uzak bölgesi yaklaşık 3 ila 4 m sonra başlar. Burada ölçülen ışıma çok zayıftır ve mikrowatt/metrekare mertebesindedir. Ayrıca burada bir yan etken olarak alım gücünün gönderici antene olan uzaklığının karesine bağlı olarak azaldığı (Boşluk zayıflaması) kanıtlanabilir. En büyük güç yoğunluğu olan 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 için bu ölçüm aygıtı için çok dar bantlı, yüksek yönlülüğe sahip bir Yagi anten geliştirilmiştir. Bununla beraber ilave ölçüm antenleri bu ölçü aygıtı için kalibre edilmemiştir. Bu nedenle ölçü aygıtında görüntülenen değerler sadece göreceli olarak birbirleriyle karşılaştırılabilir. Resim 2: Faz dizi antende aşağı-yukarı hareket çizge prensibi Resim.2 de çizgenin iniş-alkış prensibi gösterilmektedir: En dıştaki antenlerden birinin faz açısı kaymamıştır ve referans olarak kullanılır. Eğer bir faz kayması etkisi yoksa o zaman toplam sinyal yaklaşık geometrik yönü gösterir. Diğer üç bireysel antenin şimdi adım adım kademeli faz açısı kayar. Bu faz kayması şimdi bir gecikme olacaktır, bu nedenle değeri negatif olacaktır. Bireysel anten çizgeler toplanarak resimde gösterilen toplam çizgeyi meydana getirir. Faz kaymaları şimdi bu çizgeyi 16° sağa saptırır. Bir elektronik sapma ile bu anten bir motorun döndürülebileceğinden çok daha hızlı döndürülebilir. Bu eğitim seti Radartutorial tarafından geliştirilmiştir. Üretimi ve pazarlaması Alman firması Köster Systemtechnik tarafından yapılmaktadır.