Антенный анализатор - Википедия - Antenna analyzer

Для хакерского / производственного пространства Сан-Франциско см. Noisebridge.
Антенный анализатор, измеряющий КСВ и комплексное сопротивление фиктивной нагрузки. MFJ-269, MFJ Enterprises Inc.

An антенный анализатор или на британском воздушный анализатор (также известный как шумовой мост, RX мост, КСВ анализатор, или же RF анализатор) - устройство, используемое для измерения входного импеданса антенна системы в радио электроника Приложения.

В системах радиосвязи, в том числе любительское радио, антенный анализатор - это распространенный инструмент, используемый для точной настройки характеристик антенны и фидера, а также для их устранения.[1]

Антенные мосты уже давно используются в индустрии вещания для настройки антенн. Доступен мост, который измеряет комплексный импеданс во время работы передатчика, что практически необходимо при настройке антенных систем с несколькими опорами.[2] В последнее время стали более распространенными анализаторы цепей с прямым считыванием данных.

Типы анализаторов

Существует несколько различных инструментов разной сложности и точности для тестирования антенн и их линий питания. Все также можно использовать для измерения других электрических цепей и компонентов (по крайней мере, в принципе).[3]

  • Самый простой - это КСВ метр, что указывает только на степень несоответствия; фактическое несовпадение импеданса должно быть выведено путем измерения нескольких соседних частот и выполнения нескольких простых вычислений. В КСВ метр Требуется передатчик или генератор сигналов для обеспечения тестового сигнала мощностью несколько ватт.
  • Антенный мост может выполнять измерения при малой мощности, но также требует подаваемого тестового сигнала; в зависимости от мостовой схемы его можно использовать для измерения как реактивного сопротивления, так и сопротивления, считывая значения, отмеченные на ручках, которые были отрегулированы для соответствия.
  • И шумовой мост, и анализаторы цепей выдают собственные тестовые сигналы с очень низким энергопотреблением; оба могут измерять как сопротивление, так и реактивное сопротивление, либо вычислением, либо считыванием ручек, настроенных на совпадение. Современные анализаторы напрямую отображают сопротивление и реактивное сопротивление, а вычисления производятся внутри микропроцессор.

Антенный мост

Типичный антенный мост, триммер конденсатор (C) настраивается для балансировки моста, когда переменная конденсатор слева - полусетка. Следовательно, мост сможет обнаружить, антенна является либо емкостной, либо индуктивной нагрузкой.

А мостовая схема имеет две ноги, которые частота -зависимый сложный -значен сопротивление. Одна нога - это цепь в анализаторе с откалиброванными компонентами, суммарный импеданс которых можно измерить на шкале. Другая нога - это неизвестный - либо антенна, либо реактивный компонент.

Для измерения импеданса мост регулируется так, чтобы две ножки имели такое же сопротивление. Когда два импеданса одинаковы, мост сбалансирован. Используя эту схему, можно либо измерить импеданс антенны, подключенной между ANT и GND, либо можно настроить антенну до тех пор, пока она не будет иметь тот же импеданс, что и сеть в левой части диаграммы ниже. Мост может управляться белый шум или простой носитель (подключенный к приводу). В случае белого шума амплитуда возбуждающего сигнала может быть очень мало, а в качестве детектора использовать радиоприемник. Если используется простой носитель, то в зависимости от уровня либо диод детектор или приемник могут быть использованы.[4] В обоих случаях ноль будет указывать, когда мост сбалансирован.

Комплексные измерители напряжения и тока

Второй тип антенного анализатора измеряет комплексное напряжение на антенне и ток в ней. Затем оператор использует математические методы для вычисления комплексного импеданса или считывает его с калиброванного измерителя или цифрового дисплея. Профессиональные инструменты этого типа обычно называют сетевые анализаторы.[5]

Современные анализаторы не требуют от оператора настройки каких-либо р и Икс ручки, как у анализаторов мостового типа. Многие из этих инструментов могут автоматически изменять частоту в широком диапазоне, а затем отображать характеристики антенны на графическом дисплее. Выполнение этого с помощью моста с ручным управлением потребует много времени, так как потребуется изменить частоту и отрегулировать ручки на каждой частоте для соответствия.

Методы высокой и низкой мощности

Многие передатчики включают КСВ метр в выходных цепях, который работает путем измерения отраженная волна от антенны обратно к передатчик, что минимально при согласовании антенны. Отраженная мощность от плохо настроенной антенны может создать неправильную нагрузку на передатчик, что может привести к его повреждению. В КСВ метр требуется около 5–10 ватт исходящего сигнала от радиостанции для регистрации отраженной мощности (если таковая имеется), а затем указывается только относительная степень рассогласования, а не реактивный и резистивный импеданс на конце фидерной линии антенны.

Для антенного анализатора со сложным импедансом обычно требуется всего несколько милливатт мощности, подаваемой на антенну, и он обычно выдает свой собственный сигнал, не требуя какого-либо тестового сигнала от передатчика. Использование тестового сигнала малой мощности позволяет избежать повреждения анализатора при тестировании плохо согласованной антенны.[5] Кроме того, поскольку мощность его сигнала очень мала, анализатор можно использовать для частот за пределами диапазонов передачи, лицензированных его оператору, и, таким образом, измерять характеристики антенны в неограниченном диапазоне частот.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уилсон, Марк Дж .; Рид, Дана Г., ред. (2007). Справочник ARRL по радиосвязи. Ньюингтон, Коннектикут: Американская радиорелейная лига. ISBN  0-87259-976-0. Исчерпывающий справочник по радиотехнике ISBN  978-0-87259-976-5
  2. ^ Баттисон, Джон. «Использование моста рабочего сопротивления». Радио журнал (онлайн-изд.). New Bay Media. Архивировано из оригинал 18 июля 2016 г.. Получено 20 июля 2016. Лидер радиотехнологий
  3. ^ Халлас, Джоэл Р. (W1ZR) (август 2016 г.). «Антенные анализаторы - основы». QST Журнал. Американская радиорелейная лига. С. 32–34. ISSN  0033-4812.
  4. ^ Карр, Джозеф Дж. (11 декабря 2000 г.). «Глава 17 Создание и использование моста радиочастотного шума». Секреты схемотехники RF (3-е изд.). McGraw-Hill / TAB Electronics. п. 319. ISBN  0-07-137067-6, ISBN  978-0071370677
  5. ^ а б Карр, Джозеф Дж. (1 октября 1999 г.). «Глава 5 Анализаторы спектра и цепей; Глава 12 Измерения антенн и линий передачи». Практическое испытание и измерение радиочастоты: Справочник техника (1-е изд.). Newnes. С. 102, 319. ISBN  0-7506-7161-0, ISBN  978-0-7506-7161-3