Приложение А (обязательное). Рупорная ТЕМ-антенна

Приложение А
(обязательное)

Рупорная ТЕМ-антенна

А.1 Общие положения

Приложение А устанавливает ряд параметров рупорной ТЕМ-антенны, которым антенна должна соответствовать при ее использовании для испытаний в зоне непосредственной близости. Параметры основаны на полноволновом численном анализе определенных структур, которые могут быть использованы в качестве потенциальных излучателей. Сама структура не описана, что позволяет коммерческим компаниям самостоятельно решить, какой именно подход они будут выбирать для достижения этих параметров. Основным параметром является однородность поля или распределение поля в непосредственной близости от антенны. Рассмотрены следующие параметры:

a) полоса частот;

b) коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН);

c) распределение поля.

А.2 Полоса частот

Применяемая полоса частот составляет от 380 МГц до 6 ГГц. Тем не менее допустимо использовать несколько антенн для перекрытия всей полосы частот.

А.3 КСВН

КСВН антенны не должен превышать 3:1.

А.4 Распределение поля

Наиболее важной частью указанного подхода является характеристика антенны. Современные методы калибровки ближнего поля антенны, например SAE ARP 958D, не являются адекватными, так как не контролируют равномерность излучения по раскрыву антенны.

Целью приложения А является обеспечение однородности поля, создаваемого на определенном расстоянии от рупорной ТЕМ-антенны. Размеры зоны однородного поля зависят от возможностей рупорной ТЕМ-антенны и определяют максимальную облучаемую область. Поэтому в настоящем стандарте не регламентированы размеры антенны. Антенна, имеющая большую площадь однородности поля, может повысить эффективность испытаний.

Напряженность поля в облучаемой области ТЕМ-антенны должна находиться в пределах от 0 до минус 4 дБ относительно максимальной напряженности поля на расстоянии 100 мм от ТЕМ-антенны.

Для калибровки однородности поля рупорной ТЕМ-антенны используют безэховую камеру. Для предотвращения отражений пол камеры может быть покрыт дополнительным поглощающим материалом.

На расстоянии (100  5) мм от плоскости раскрыва рупорной ТЕМ-антенны размещают малогабаритный датчик напряженности поля. Датчик должен обеспечивать измерение напряженности поля одной поляризации. Размер чувствительного элемента датчика поля не должен превышать 1/3 от наименьшего размера раскрыва рупорной ТЕМ-антенны.

Процедура калибровки однородности поля рупорной ТЕМ-антенны заключается в следующем.

a) В предполагаемой области однородного поля намечают сетку размером 25 х 25 мм, начиная от центральной точки. Центральная точка расположена на центральной оси рупорной ТЕМ-антенны.

b) На расстоянии (100  5) мм от плоскости раскрыва рупорной ТЕМ-антенны в центральной точке сетки помещают датчик поля (см. рисунки А.1 и А.2).

c) Регистрируют значения мощности прямой волны и напряженности поля в полосе частот (частоту повышают с шагом не более 1 % от текущего значения), определяемой методом испытаний или характеристиками антенны с использованием соответствующего уровня напряженности поля (например, 100 В/м).

d) Повторяют шаги перечисления с), помещая датчик поля в каждый узел сетки.

e) Упорядочивают зарегистрированные значения мощности прямой волны (в случае постоянной напряженности поля) или зарегистрированные значения напряженности поля (в случае постоянной мощности) от максимального до минимального значения для всех шагов по частоте.

f) Определяют полезную зону равномерного поля рупорной ТЕМ-антенны как область, в которой показания датчика для всех смежных положений находятся в пределах от 0 до минус 4 дБ от максимальной напряженности поля, зарегистрированной в перечислениях b)-d).

Примечание - Как правило, данные о равномерности поля предоставляются изготовителем антенны и могут быть использованы испытательной лабораторией.

Пример диаграммы равномерности поля рупорной ТЕМ-антенны приведен на рисунке А.3.

Рисунок А.1 - Пример установки для проверки равномерности поля

Рисунок А.2 - Принцип измерения равномерности поля

Для данной антенны напряженность поля изменяется не более чем на 0,5 дБ в области размером 100 х 100 мм.

Рисунок А.3 - Пример равномерности поля (моделирование) на частоте 1,5 ГГц для рупорной ТЕМ-антенны с размерами раскрыва 205 х 205 мм

А.5 Общая конструкция рупорной ТЕМ-антенны

Принцип построения рупорной ТЕМ-антенны показан на рисунке А.4.

Рисунок А.4 - Пример построения рупорной ТЕМ-антенны