[Alexashka 0]

Для проведения испытаний приемопередатчика на помехоустойчивость нужно облучать приемную антенну как полезным, так и помеховыми сигналами. Для этого систему нужно везти в специальную лабораторию, разворачивать ее там полностью, гонять в разных режимах, а если этих помех 10 разных видов, то возможно одной лабораторией и не обойтись будет.

Есть желание написать методику чтобы проводить испытания "своими силами", без антенны и безэховой камеры. Т.е через аттенюаторы подавать на вход приемопередатчика полезный сигнал и помеху. Поскольку антенна сама работает как избирательный контур нужно заменить ее на эквивалент, чтобы сигнал на входе приемника в широкой полосе был такой же, как если бы снимался с антенны. По ГОСТам по помехоустойчивости нужно задавать некий уровень электрического поля в точке установки приемной антенны. Т.е мне нужно заменить антенну эквивалентом с АЧХ таким же, как у антенны.

Может есть методика как по характеристике антенны построить её RLC эквивалент? Антенна есть, покупная, могу измерить ее КСВ. Могу ее также разобрать и срисовать конструкцию.

[old_boy 0]

Для проведения испытаний приемопередатчика на помехоустойчивость нужно облучать приемную антенну как полезным, так и помеховыми сигналами. Для этого систему нужно везти в специальную лабораторию, разворачивать ее там полностью, гонять в разных режимах, а если этих помех 10 разных видов, то возможно одной лабораторией и не обойтись будет. Есть желание написать методику чтобы проводить испытания "своими силами", без антенны и безэховой камеры. Т.е через аттенюаторы подавать на вход приемопередатчика полезный сигнал и помеху. Поскольку антенна сама работает как избирательный контур нужно заменить ее на эквивалент, чтобы сигнал на входе приемника в широкой полосе был такой же, как если бы снимался с антенны. По ГОСТам по помехоустойчивости нужно задавать некий уровень электрического поля в точке установки приемной антенны. Т.е мне нужно заменить антенну эквивалентом с АЧХ таким же, как у антенны. Может есть методика как по характеристике антенны построить её RLC эквивалент? Антенна есть, покупная, могу измерить ее КСВ. Могу ее также разобрать и срисовать конструкцию.

 

Актуальный вопрос на протяжении многих лет... Чтобы вести речь об эквиваленте антенны, нужно, по крайней мере, измерить ее коэффициент отражения S11. Это можно сделать векторным анализатором цепей. КСВ=(1+S11)/(1-S11), он является функцией S11 и больше упоминается в даташитах, т. е. носит, как-бы, рекламный характер . Причем измерение S11 нужно проводить именно в составе вашего приемопередатчика, а не на VSWR-метре и обязательно исключить влияние измерительного прибора на результат, после чего сохранить файл S11 в формате Touchstone.

 

Далее, S11 используется как нагрузка 50-Омного порта в любом схемном симуляторе. Здесь уже можно получить входной импеданс антенны Za=Ra+jXa и делать какие-то дальнейшие выводы. Для узкополосных антенн проблем особых нет, т. к. по характеру S11 (или Za) ее можно аппроксимировать комбинацией нескольких последовательно-параллельных RLC звеньев, используя оптимизацию. А в вашем случае, непонятно, какая полоса частот и характеристики антенны...

 

Вот нашел статью , может быть чем то вам поможет

Изменено 30 января, 2017 пользователем old_boy

[Alexashka 0]

old_boy, спасибо за статью, очень полезная!

С эквивалентной схемой более-менее понятно. Как я понял из статьи мне нужно измерить комплексное сопротивление антенны в нескольких точках (частотах), а далее дело техники. Но вот эту вашу фразу не очень понял

Причем измерение S11 нужно проводить именно в составе вашего приемопередатчика, а не на VSWR-метре и обязательно исключить влияние измерительного прибора на результат

Вроде VSWR-метр как раз снимает показания в связке трансивера и антенны (т.к он включается в разрыв антенного кабеля). А вот как измерить S11 в составе трансивера обычным анализатором цепей? И потом ведь трансивер сам по себе не влияет на импеданс антенны? Тогда зачем он нужен?

 

Далее правильно ли я понимаю - мне нужно на этот эквивалент подать сигнал помехи, для этого я по заданной напряженности поля (Е) в точке размещения антенны и эффективной длине антенны (L) нахожу ЭДС = E*L, которую мне нужно включить последовательно с эквивалентом антенны (который есть двухполюсник)?

 

Да, антенна кстати вот такая...

[felix2 0]

old_boy, спасибо за статью, очень полезная!

 

Да, антенна кстати вот такая...

 

Думаю, что при таком КСВ (не выше 1.5) можно не заморачиваться с эквивалентной схемой, а на прямую подавать сигнал на вход приемника. Правда, это если помеха лежит в рабочей полосе антенны.

[Alexashka 0]

Думаю, что при таком КСВ (не выше 1.5) можно не заморачиваться с эквивалентной схемой, а на прямую подавать сигнал на вход приемника. Правда, это если помеха лежит в рабочей полосе антенны.

В том то и дело, что помеха как раз внеполосная :(

[old_boy 0]

В том то и дело, что помеха как раз внеполосная :(

 

Если помеха внеполосная, то без эквивалента не обойтись. Но при этом все равно необходимо знать характеристики помехи - частоту, уровень, вид модуляции и т. п., если вы собираетесь ее имитировать.

 

Вроде VSWR-метр как раз снимает показания в связке трансивера и антенны (т.к он включается в разрыв антенного кабеля). А вот как измерить S11 в составе трансивера обычным анализатором цепей? И потом ведь трансивер сам по себе не влияет на импеданс антенны? Тогда зачем он нужен?

 

Если я правильно понял, то антенна у вас выносная, устанавливается на мачте и подключается к трансиверу через 50-Омный фидер. В этом случае для измерения S11 трансивер не нужен, так же как и КСВ-метр, поскольку никакой информации об импедансе антенны он не дает.

 

Подключаете фидер к анализатору цепей, предварительно установив на нем диапазон рабочих частот. Выполняется калибровка фидера (полная однопортовая, либо ХХ или КЗ - по своему усмотрению, зависит от некоторых факторов). Затем фидер подключается к антенне и фиксируется значение S11, т.е. сохраняется в формате Touchstone. Так как ваша антенна - несимметричный вибратор с тремя противовесами, то влияние питающего фидера на параметры антенны (ее импеданс) будет минимальным и измеренное значение S11 будет довольно точным. Далее по измеренному S11 попытаться синтезировать эквивалент Za=Ra+jXa. И на Ra, или на ее части просуммировать полезный и мешающие сигналы. При этом значение Ra должно быть уже с учетом аттенюатора-сумматора.

Изменено 30 января, 2017 пользователем old_boy

[felix2 0]

В том то и дело, что помеха как раз внеполосная :(

Лично у меня имеется негативный опыт создания эквивалента высокодобротной антенны. Проблема возникает из-за конечной добротности сосредоточенных элементов. Если требуется достаточно высокая точность реализации, то учесть это сложно, при этом весь синтез в хлам разваливается.

Да и вообще, по большому счету такой эквивалент не нужен, куда вы воткнете активное сопротивление эквивалентного четырехполюсника? Здесь нужно синтезировать некий фильтр, имеющий такую же зависимость S11 в полосе, как антенна.

[Aner 3]

Проверка RX на устойчивость к помехам, не допускает использования никаких эквивалентов или замены тракта фидер антенна. ( ... аналогия сразу с стеклом и сахором ... из анегдота )

Основная причина не допуска никаких эквивалентов, в том и состоит чтобы тестирование было обеспечено конкретным типом антенны и фидера. У вас антенна укороченная с не оч хорошим ксв 1.5 и отсутствием допусков, графиков по диапазону, паразитных резонансов.

Внеполосная помеха или помехи различны как по мощности так и по ширине спектра. Обычно параметры задаются, вы не даете данных. Широкополосная помеха воздействует на перазитные резонансы антенно-фидерной системы, также на входные нелинейные цепи приемника, порождая комбинационные, перекресные помехи, которые оцениваются на помехоустойчивость всего приемного тракта вцелом. Заменой эквивалента это не может быть проверено.

В ГОСТах, ETSI и др стандартах описана вся методика измерений. Все другое от лукавого. Если взять для вашего предполагаемого диапазона например стандарт 300113v2 то там описаны методы измерения с картинками и примерами, также с регламентируемыми параметрами для RXов в п.8

[Alexashka 0]

Нашел интересную презентацию

на стр.66 таблица где сравнивается несколько эквивалентов для простого диполя. Судя по всему действительно простой схемой (до 5 элементов) трудно получить приемлемое качество аппроксимации на частотах в несколько раз выше рабочей, но сдаваться пока рано :)

 

[Aner 3]

Нашел интересную презентацию

на стр.66 таблица где сравнивается несколько эквивалентов для простого диполя. Судя по всему действительно простой схемой (до 5 элементов) трудно получить приемлемое качество аппроксимации на частотах в несколько раз выше рабочей, но сдаваться пока рано :)

Совсем не то, ... 2004 год, делает обзор радиолюбитель не профи, кратные полуволне классические антенны. Ну и цель не ваша совсем не испытания приемопередатчика на помехоустойчивость.

Кстати, если у вас слабая зеркалка, то можете не пройти испытания, если на сертификат.

[felix2 0]

Alexashka

Ну, допустим, сваяете вы эквивалент, а дальше - что с ним будете делать? Схема измерения какая предполагается?

[Alexashka 0]

На вход приемника через сумматор подаю полезный сигнал нужного уровня и помеху от эквивалента, для этого эквивалент надо както преобразовать в двухпортовое устройство...меня другое смущает, правильно ли я считаю, что эффективная длина антенны = константа? Может правильней было бы отдать антенну в лабораторию где снимут ее АЧХ в широкой полосе (зависимость сигнала с антенны от напряженности поля), а я по ней сделаю обычный фильтр?

 

Лично у меня имеется негативный опыт создания эквивалента высокодобротной антенны

А эту антенну можно считать высокодобротной? Вообще она довольно широкополосная (27МГц полоса при рабочей частоте 160)

[Aner 3]

На вход приемника через сумматор подаю полезный сигнал нужного уровня и помеху от эквивалента, для этого эквивалент надо както преобразовать в двухпортовое устройство...меня другое смущает, правильно ли я считаю, что эффективная длина антенны = константа? Может правильней было бы отдать антенну в лабораторию где снимут ее АЧХ в широкой полосе (зависимость сигнала с антенны от напряженности поля), а я по ней сделаю обычный фильтр?

 

А эту антенну можно считать высокодобротной? Вообще она довольно широкополосная (27МГц полоса при рабочей частоте 160)

Нет конечно. Высокодобротная антенна узкорезонансная, как и добротный контур с высоким Q. А для широкополосных всегда компромисс, между шириной полосы и добротностью. КСВ частично характеризует параметр добротности. А в вашем варианте говорить о высокодобротной антенне вообще не приходится, поскольку она укороченная. Хорошо если кпд больше 50 получите. Эта антенна больше чисто для передатчиков, не для приемников. В этом их особенность.

[Redcrusader 0]

...Может правильней было бы отдать антенну в лабораторию где снимут ее АЧХ в широкой полосе....

Не поможет!

Вам АЧХ антенны снимут на нагрузку 50 Ом в широкой полосе частот (частоты помех), а входное сопротивление

вашего приемника имеет комплексный характер в той же широкой полосе частот.

Поэтому фильтр-эквивалент не будет подобен вашей антенне из-за разницы между 50 Ом и комплексным

сопротивлением входа приемника.

Ошибка при измерении с фильтром-эквивалентом м.б. как небольшая, так и очень большая, если входное

сопротивление вашего приемника будет близко к 50 Ом в узкой полосе частот.

ИМХО. Измерение надо проводить на реальной антенне или уповать на то, что ошибка будет небольшая.

И, считаю, что фильтрующие свойства вашей антенны, наверное, очень плохие. Поэтому можно "забить"

на антенну и измерять влияние помех подавая сигнал прямо на вход приемника. Если получите удовлетворительные

результаты, то с антенной результат будет еще лучше.

 

[Alexashka 0]

Не поможет!

Вам АЧХ антенны снимут на нагрузку 50 Ом в широкой полосе частот (частоты помех), а входное сопротивление

вашего приемника имеет комплексный характер в той же широкой полосе частот.

Поэтому фильтр-эквивалент не будет подобен вашей антенне из-за разницы между 50 Ом и комплексным

сопротивлением входа приемника.

Я антенну тоже смотрю прибором у которого 50 Ом, но если у меня есть 2 фильтра (считаем антенна это тот же фильтр) у которых на нагрузке 50 Ом одинаковые показатели S11/S22/S21, то они и на другую нагрузку по идее должны одинаково работать, разве нет?

 

Я другое не учел, что я штатно подключаю антенну ко входу приемника (который не 50 Ом это правда), а эквивалент подключаю к сумматору у которого практически всегда 50 Ом. А если вместо сумматора НО?