האתגר הגדל של Conformal Antenna Metrology

ההתרחבות של אלקטרוניקה לבישת, רשתות חיישן אוויריות, ואינטרנט של הדברים מכשירים דחפה מעצבים אנטנה מעבר מבנים פלאאר קשיחים.אנטנות קונפורמאל וגמישה מופיעות כעת ב שעונים חכמים, כתמים רפואיים, כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים, ונודד radomes מתפתלים. האנטנה אלה bend, למתוח סביב פני השטח במהלך המבצע, מה שגורם לפיזור שלהם כדי לשנות את האנליזה של ניתוח, עם טיפול פסיכולוגי, טיפול ב-Squareativeation-S.

התנהגות S-Parameter גמישה ברדיטורים גמישים

(הפרמטרים המסובכים מתארים את האירוע ומשתקף גלים בנמלי רשת מיקרוגל.עבור אנטנה חד-פורטית, ההשתקפות חסכונית SFLT:011FLT:1; קוונטים לא מתאימים יחסית למערכת הניתוק, בדרך כלל 50 ⁇ . עבור תצורה רב-פורט, תנאי שידור כגון SFillo:221FLT 3, מאפיין הפיכה בין אלמנטים מכניים, בעיקר, חומרים מכניים.

כאשר אנטנה טטנית חתומה, אורך החשמל היעיל של הרדיטור משתנה. a concave bend מקצר את הנתיב החשמלי, שינוי התדר המהדהד למעלה; a convex bendens it, שינוי שינוי חוזר מטה.המטוס הקרקע, אשר בעיצוב נוקשה משוער מול מנצח אינסופי, הופך סופי ומקוע, משנה את רוחב הפס של Q ו- Subtras כגון חשיפה מכנית, לא-אופטימית, תכונות מכניות קבועות.

התלות התדירות של אפקטים אלה אינה אחידה.בלהקות UHF נמוכות, שינויים מושרה עשויים להיות אחוז קטן של רוחב הפס התפעולי. בתדרים של מילימטר, אפילו סטיות תת-מילימטר יכול לדחוף את התדר המהדהד מחוץ לפס המעבר המיועד. מהנדסים חייבים לאפיין את הרגישות של טופולוגיה מסוימת שלהם לרסן לפני קביעת סובלנות.

הכנה מוקדמת ובחירת ציוד

(הרכישה של S-parameter מתחילה עם מנתח רשת וקטור, כבלי מבחן, ו- calibration פריטים מעודכנים. אנטנות קונפוראלית לפעול לעתים קרובות לאורך טווחי תדר רחבים מ-300 מ"ר עד 40 GHz ומעלה.VNA חייב להציע מקלטים בשלב גמישים, טווח דינמי מספיק, ופס רוחב פס ביניים מדכא רעש ללא obscuringed משפחות לנתח:2Fmains:

איכות הכבלים היא קריטית באותה המידה.אנטנות גמישות מתחברות בדרך כלל באמצעות זנבות coaxial או זין micro-strip כי הם הרבה יותר שברירי מאשר סטנדרטי SMA משיקים.שלב, כבלים לירידה נמוכה מצמצם את הסחף כאשר נמל הבדיקה מועבר כדי להתאים תגובות שונות של ג'יגס מתועדים.כדי להפחית את הלחץ המחבר, להשתמש בתחליפים קלים וצומת נכון.

בקרת הסביבה לא ניתן להתעלם.מדידה ספסל במעבדה פתוחה עשויה ללכוד השתקפות רב-פתטית של מתכת, תנועה אנושית, ו- Wi-Fi התערבות בכל פעם מעשי, לבצע את כל המדידות הקריטיות בתוך תא אנצ'וכי מלא או מאחורי לוחות RF-absorbing להציב כדי לדכא השתקפות דומיננטית.טמפרטורה ורטיבות לעזור לתאם כל סחף במהלך בדיקות ממושכות ארוך- 10C יכול להיות מדויק על ידי שינויים פנימיים לא ניתן לתקן באופן מלא.

אסטרטגיות ל- non-Planar Terminations

Calibration מעביר את מטוס ההתייחסות למדידה מהפאנל הקדמי של VNA להאכיל את האנטנה.עבור רכיבים קשיחים, קצר-פתוח-Load-Thru (SOLT) בגורם קואקסיאלי מספיק.אנטנות גמישות לעתים רחוקות מציעים ממשקים קואקסיאליים ב-Corator.ההחלטה נח על אם לחלחל לחיבור הקואקסיאלי של הזנה ולאחר מכן de-em-rexial-reative-carupreperation בממשק או כדי לבנות את ה-Crepertexerative.

כאשר אישור תקציב ולוח הזמנים, תכנון ערכת שלב של שלב ריצוף (TRL) באותו מצע כמו האנטנה מניבה את הדיוק הגבוה ביותר.הת, הרהורים וסטנדרטי קו חולקים את אותה גישה לחוסמת ומשטח, ביטול שגיאות שיטתיות כי אחרת יהיה מוטבעת בנתונים של S-parameter.

לאחר ה calibration, לאמת את ההתקנה עם מכשיר אימות ידוע.אורך קו שידור עם סיום קצר או אנטנה ידועה עובד היטב.ההשתקפות נמדדת coefficient צריך להתאים את הערך הנבא בתוך הגבולות שנקבעו על ידי שגיאות השוכנות של caliation. Document זה שלב אימות לפני כל רצף מכוונן כדי לבנות תיק חד-פעמי עבור שלמות נתונים.

הרהורים ומיקום של Curved Geometries

הראנטה גמישה משפיעה ישירות על הסביבה האלקטרומגנטית.התיקון חייב להחזיק את האנטנה במיקום יציב, חוזר על עצמו תוך הימנעות מכל חומר התנהגות בתוך שדה הקרבה. נטולי מוליכים, קצף נמוך-עצמיות כגון Rohacell או מורחב פוליסטרון הם אפשרויות נפוצות.

כדי להעריך את הביצועים כתפקוד של ריפוי, המעבדה צריכה קבוצה של מנדלים או קשת-formers עם רדיוני ידוע מארגמן חומרים אלה מ- RF- ⁇ כגון אקרילי או דלרין, עם קבועים דיאלקטריים מתחת 3.0 והפסדים טנגנטינים מתחת 0.01.המניל צריך לכסות את טווח של רפיחים האנטנה יהיה ניסיון ביישום שלה.

חזרות בהריגה מושגת באמצעות היערכות כי מדדים מן הקצה substrate או סימני fiducial מודפס על האנטנה. Document את הכיוון בזהירות כי מצב הזן של תת-המצע יכול ליצור שינויים aisotropic בהיתר. a כפול-הפך ההתקנה, אחד מלמעלה ואחד מן הצד, עוזר להקליט את הגיאומטריה המדויקת בכל מדידה, מאוחר יותר עם מודלים סופיים-משימתיים, ניתן ליישם מחזורים עם לחץ אוטומטי.

ניתוח S-Parameters under controlled Deformation

ברגע שהאנטנה רכובה, הליך המדידה חייב לבודד את ההשפעה של התכווצות ממשתנים אחרים.רצף מומלץ הוא למדוד תחילה את המדינה שטוחה, ללא לחץ כבסיס, ואז להתקדם באופן מצטבר דרך הרדיודיאטה הרצויה, חזרה למצב השטוח בסוף הפגישה כדי לבדוק את ההיסטריה או עיוות קבוע בכל שלב, VNA צריך לרכוש רוחב פס מלא עם מספר קבוע של לפחות 3 נקודות מבט איטי.

במהלך המדידה, בחר את רוחב הפס של VNA בזהירות. רוחב פס רחב מדי יכול לחלחל כאבי גב חדים חדים, בעוד אחד צר מדי מרחיב את הזמן הגורף ואת הסיכונים התרשים. רוחב פס של 1 kHz ל 10 kHz הוא נקודת התחלה סבירה עבור רוב מדידות UHF ומיקרוגל. Narrowing עד 100 הרץ עשוי להיות מחויב עבור חיישנים גבוהים או חיישנים צרים אנטים אנטים.

עבור אנאנטנות גמישות רב-ספורט, כגון מערך MIMO או אלמנטים שונים על בגד יחיד, ללכוד את קידוד השידור עם כל הנמלים המסתיימים תואמות. Terminate כל נמל ללא שימוש עם עומס 50 ⁇ שהוא עצמו גמיש ומשולב לתוך מטוס calibration. מדידות בידוד לחזור על רגישות רבה למיקום היחסי של אלמנטים.

בדיקות התכוננות דינמיות, שבו האנטנה מתכווץ כל הזמן בעוד VNA לוכד נתונים, דורש גישה שונה.מצב מדידה מופעל יכול לסנכרן את גורף VNA עם רכיבה מכנית, לכידת S-parameters בנקודות ספציפיות במחזור עיוות.טכניקה זו מועילה לאבחון אפקטים עייפות או ביצועים תחת טעינה מחזורית, אבל זה דורש סינכרון תזמון זהיר ו-rexing מהיר.

ניהול כבל וחיבור אמנותיות

אינטראקציות כבלים הן אחד המקורות המתמשכים ביותר של שגיאה כאשר מדידת אנטנה קטנה או גמישה מבחינה חשמלית. כבל קואקסיאלי נוקשה המחובר למצע קל משקל יכול ליישם מומנט שמושך את האנטנה הרחק מהצורה הנטועה המיועדת שלה.הכבל עצמו יכול לפעול כמו רדיון parasitic, ביצוע זרמי פני השטח הרחק מהאנטנה ולשנות את דפוס הקרינה כמו גם את הקלטה לשימוש גמישה, כי הם חווים טמפרטורה נמוכה ביותר, כי הם עומדים בדרישות כבל דקים, כי הם חווים לחץ קצר יותר, כי הם מתווה.

מקום ferrite beads או חנקות כבל בנמל VNA כדי לדכא זרמי דו-דין נפוצים לנסוע על המגן החיצוני. בחר את החנק לטווח התדירות של עניין. a one ferrite bead עשוי לספק דיכוי יעיל על פני רק רוחב פס מוגבל.כביש כבל לאורך הצד הלא-מחדש של תיקון ולהבטיח אותו עם דחיסות נמוכה בנקודה רחוקה מספיק מן הדחף הרגיל של זמן קצר לאחר צמצם את הנקה.

עבור אנאנטנות עם מרפסות משולבות או רשתות התאמה, קו ההזנת עצמו עשוי להיות חלק מטרנספורמציה מונעת מכוונת.במקרים כאלה, ליישם את תהליך הדה-מבד בזהירות כדי למנוע הסרת אלמנטים מתאימים מכוונת. A שני port מלא de-embeding, באמצעות מדד או מודל S-פרמטרים של קו ההזנה, מספק את התיקון המדויק ביותר אך דורש שלבים נוספים.

ניתוח נתונים, אימות, ו- Unquity Asimation

(ב) עקבות של S-parameter מכילים מידע שיש לעבור לפני קבלתו כנציג ביצועי האנטנה.הבדיקה הפשוטה ביותר היא הדדיות.עבור כל אנטנה פסיבית, ליניארית, SIRFLT:021FLT:1 צריך להשוות את SFLT:212FLT 3: Aסימטריה משמעותית מצביעה על צומת לא ליניארי או קלמנטציה של גרף 5, לעומת זאת, לעומת כמה סימולציה מלאה של 14%, לעומת סימולציה של צבע יחיד של סימולציה של סימולציה של סימולציה של סימולציה של חומר זהה של 14%).

ניתוח בלתי-וודאי צריך לכמת את יכולת החזרה של מערכת המדידה.רוץ לפחות חמש מדידות עצמאיות של אותה מצב אנטנה, פיזור ושיקום האנטנה בין כל משפט, כדי להשלים את הסטייה הסטנדרטית של SIRFLT:01103FLT:1 בכל תדירות.התוצאה מניבה פשטות של אי-ודאות מרעננת.

כאשר השוואת נתונים נמדדים עם סימולציות, מאחזים שיטתיים בתדירות לעתים קרובות מצביעים על הנחות לא מדויקות של דיאלקטרי-constant.a פשוט לאחר עיבוד תיקון ניתן ליישם על ידי ניתוק מחדש עם מעודכנת ⁇ FLT:0ruaFLT 1 ערך אשר מציג תדרי רדיוס קבוע, אבל גישה זו היא תקפה רק אם המבנה נשאר זהה לכל תיקון כזה שקוף עבור מספר רב-מ"מ, כמו גם עבור רדיוס, 000, 000, 000, יכול גם כן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 זה יכול גם, 000 זה יכול גם כן, 000 זה יכול גם, 000 זה יכול גם כן, 000 זה תקף את התדרים, 000, 000, 000, 000 זה יכול גם, 000, 000, 000, 000, 000 זה יכול גם, 000 זה יכול גם, 000 זה יכול גם כן, 000

הדמיה נתונים היא היבט קריטי נוסף. ⁇ סמית ' אידיאלי עבור הצגת התנהגות בלתי מאולתלתלתלתת על פני תדירות, בעוד מזימה קרטסאנית של SFLT:011FLT:1 גודל של decibels הם סטנדרטיים עבור אובדן חוזר. עבור אנאנטנות מרובות-פורט, ממטרת צבעים של קוגניציה בתדר אחד יכול במהירות הפיכה נקודות חמות.

טכניקות מיוחדות ל-Body ו- Embedded Measurements

אנאנטנות קונפורנטליות המיועדות לתקשורת של גוף מציגות אתגרים נוספים מכיוון שהגוף האנושי הוא קצב גבוה, בינוני חסר אובדן קרוב לרדיונר.היתר היחסי של רקמות שרירים נע בין 50 ל 70 בתדרים UHF, עם אובדן טנטנים סביב 0.4.טעינה זו מעדנת את האנטנה ומפחיתה את יעילות הקרינה של הגוף, הידוע בשם phant Index, לאחר בדיקות מים סטנדרטיות, או מדגימות של סוכר.

מידות עם phantoms דורשות VNA להיות calrated עם נוכחות phantom אבל עם האנטנה הוסר, באמצעות בדיקה קואקסיאלית או גל מונחה כי נוגע משטח phantom. למקם את האנטנה ורשומות SFLT:011FLT:1 כי הphantom סופג כוח, החזרה חתימות, ואת הפחתת הניתוק מחדש של אלה הם תכונות דומות לאטמוספירה של אובדן חשמלי מורכב.

עבור אנאנטנות כי יהיה מושתל או מבולבל, סביבת המדידה הופכת אפילו יותר מאתגרת.פתרונות סאלין עם סליצינות מבוקרת וטמפרטורה יכולים לדמות נוזלים בגוף. המדידה חייבת לקחת בחשבון את קירות המכולה. מיכל פלסטיק דק-קיר עם אובדן נמוך שיזוף עדיף, ואת האנטנה צריך להיות שקוע לחלוטין תוך שמירה על אוריינטציה מוגדרת.

מינוף משאבים חיצוניים ותקני קהילה

מהנדסים המסדירים את פרוטוקול S-parameter שלהם עבור אנטנה גמישה ליהנות מלימודים פתוחים והדרכה בתעשייה.The FLT:0IEEE 1455 סטנדרטיתFLT:1 עבור מדידות אנטנה שדה קרוב מספק מסגרת עבור סיווג רדיונים קטנים מבחינה חשמלית.הכנס האירופי על אנטנות והליכים תעמולה באופן קבוע תכונות על אנטנה קונבנציונאלית, כגון Key's desights-retching מקורות למידה ותיקון אלה.

קהילות ופורומים מקוונים, כגון IEEE Antennas ו-Proagation Society קבוצות דיון, לספק מקום לפתרון פריטים לא שגרתיים למדידה. מתרגלים רבים חולקים עיצובי ערכת החפיסה ומתכונים phantom מתכונים בגלוי, מאיץ את אימוץ של שיטות הטובות ביותר על פני השטח. עבור תאימות רגולטורית, סטנדרטים של ועדת התקשורת הפדרלית ומכון המדידה של התקשורת האירופית מציינים שיטות עבור יישומים ספציפיים, כגון אנטנות רפואית עבור אנטנות טלמט.

סגירת המלצות

נתונים גמישים S-parameter על אנטנה אנטנות תואמים וגמישה עולה מזרימת עבודה משולבת הדוקה המשתרעת על עיצוב אנטומיה, מטרופולין מכני, קרינת RF וניתוח סטטיסטי. פרקטיקות מפתח כוללות באמצעות ערכות קיטור משולבות , טיפול אנטנות על פני טווח אוטומציה של ניתוחי הנדסה RF- ⁇ עם בקרת השקעות מדויקת, חיסול של חפצים כפולים שנולדו באמצעות משמעת משולבת וניתוקציה עצמית, ומגבילה על ידי תהליך מדידה יעילה יותר על ידי מדידה יעילה יותר.