အင်တင်နာတိုင်းတာခြင်းဆိုသည်မှာ အင်တင်နာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဝိသေသလက္ခဏာများကို အရေအတွက်အရ အကဲဖြတ်ခြင်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ အထူးစမ်းသပ်ကိရိယာများနှင့် တိုင်းတာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ အင်တင်နာ၏ ဒီဇိုင်းသတ်မှတ်ချက်များသည် လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီမှုရှိမရှိ၊ အင်တင်နာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို စစ်ဆေးခြင်းနှင့် တိုးတက်မှုအကြံပြုချက်များ ပေးရန်အတွက် အင်တင်နာ၏ gain၊ radiation pattern၊ standing wave ratio၊ frequency response နှင့် အခြား parameters များကို ကျွန်ုပ်တို့ တိုင်းတာပါသည်။ အင်တင်နာ တိုင်းတာမှုများမှ ရလဒ်များနှင့် အချက်အလက်များကို အင်တင်နာ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကဲဖြတ်ရန်၊ ဒီဇိုင်းများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန်၊ စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေရန်နှင့် အင်တင်နာထုတ်လုပ်သူများနှင့် application အင်ဂျင်နီယာများအား လမ်းညွှန်မှုနှင့် တုံ့ပြန်ချက်ပေးရန် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
အင်တင်နာတိုင်းတာရာတွင် လိုအပ်သောပစ္စည်းကိရိယာများ
အင်တင်နာစမ်းသပ်ခြင်းအတွက် အခြေခံအကျဆုံးကိရိယာမှာ VNA ဖြစ်သည်။ အရိုးရှင်းဆုံး VNA အမျိုးအစားမှာ အင်တင်နာ၏ impedance ကို တိုင်းတာနိုင်သော 1-port VNA ဖြစ်သည်။
အင်တင်နာရဲ့ ရောင်ခြည်ပုံစံ၊ gain နဲ့ efficiency ကို တိုင်းတာဖို့က ပိုခက်ခဲပြီး ပစ္စည်းကိရိယာတွေ အများကြီး ပိုလိုအပ်ပါတယ်။ တိုင်းတာမယ့် အင်တင်နာကို AUT လို့ ခေါ်ပါမယ်။ အဲဒါက Antenna Under Test ရဲ့ အတိုကောက်ပါ။ အင်တင်နာ တိုင်းတာဖို့အတွက် လိုအပ်တဲ့ ပစ္စည်းကိရိယာတွေမှာ အောက်ပါတို့ ပါဝင်ပါတယ်-
ရည်ညွှန်းအင်တင်နာ - သိရှိထားသော ဝိသေသလက္ခဏာများ (gain၊ pattern စသည်) ရှိသော အင်တင်နာ
RF ပါဝါထုတ်လွှင့်စက် - AUT [စမ်းသပ်ဆဲ အင်တင်နာ] ထဲသို့ စွမ်းအင်ထိုးသွင်းသည့် နည်းလမ်းတစ်ခု
လက်ခံစနစ် - ၎င်းသည် ရည်ညွှန်းအင်တင်နာမှ မည်မျှပါဝါလက်ခံရရှိသည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်
တည်နေရာပြစနစ် - ဤစနစ်ကို ရင်းမြစ်အင်တင်နာနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် စမ်းသပ်အင်တင်နာကို လှည့်ရန်၊ ရောင်ခြည်ပုံစံကို ထောင့်၏ လုပ်ဆောင်ချက်အဖြစ် တိုင်းတာရန် အသုံးပြုသည်။
အထက်ပါ စက်ပစ္စည်း၏ block diagram ကို ပုံ ၁ တွင် ပြသထားသည်။
ပုံ ၁။ လိုအပ်သော အင်တင်နာ တိုင်းတာသည့် ကိရိယာများ၏ ပုံ။
ဤအစိတ်အပိုင်းများကို အကျဉ်းချုပ်ဆွေးနွေးပါမည်။ Reference Antenna သည် လိုချင်သော စမ်းသပ်ကြိမ်နှုန်းတွင် ကောင်းစွာ ဖြာထွက်သင့်သည်။ Reference Antenna များသည် မကြာခဏ dual-polarized horn Antenna များဖြစ်သောကြောင့် အလျားလိုက်နှင့် ဒေါင်လိုက် polarization ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း တိုင်းတာနိုင်သည်။
ထုတ်လွှင့်စနစ်သည် တည်ငြိမ်သော သိရှိထားသော ပါဝါအဆင့်ကို ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းရှိရမည်။ အထွက်ကြိမ်နှုန်းသည်လည်း ချိန်ညှိနိုင်သည် (ရွေးချယ်နိုင်သည်) နှင့် သင့်တင့်မျှတစွာ တည်ငြိမ်ရမည် (တည်ငြိမ်သည်ဆိုသည်မှာ ထုတ်လွှင့်စက်မှ သင်ရရှိသော ကြိမ်နှုန်းသည် သင်လိုချင်သော ကြိမ်နှုန်းနှင့် နီးစပ်ပြီး အပူချိန်နှင့် များစွာ မပြောင်းလဲပါ)။ ထုတ်လွှင့်စက်တွင် အခြားကြိမ်နှုန်းအားလုံးတွင် စွမ်းအင် အလွန်နည်းပါးရမည် (ဥပမာအားဖြင့် လိုချင်သော ကြိမ်နှုန်း၏ အပြင်ဘက်တွင် စွမ်းအင်အချို့ အမြဲရှိနေမည်ဖြစ်သော်လည်း၊ ဟာမိုနစ်များတွင် စွမ်းအင်များစွာ မရှိသင့်ပါ)။
လက်ခံစနစ်သည် စမ်းသပ်အင်တင်နာမှ ပါဝါမည်မျှလက်ခံရရှိသည်ကို ဆုံးဖြတ်ရန်သာ လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းကို RF (ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း) ပါဝါကို တိုင်းတာသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်ပြီး ထုတ်လွှင့်မှုလိုင်း (N-type သို့မဟုတ် SMA connectors ပါသည့် coaxial cable ကဲ့သို့) မှတစ်ဆင့် အင်တင်နာ terminal များနှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်နိုင်သော ရိုးရှင်းသော ပါဝါမီတာမှတစ်ဆင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် လက်ခံကိရိယာသည် 50 Ohm စနစ်ဖြစ်သော်လည်း သတ်မှတ်ထားပါက မတူညီသော impedance ဖြစ်နိုင်သည်။
ပို့လွှတ်/လက်ခံစနစ်ကို VNA ဖြင့် မကြာခဏ အစားထိုးလေ့ရှိကြောင်း သတိပြုပါ။ S21 တိုင်းတာမှုသည် port 1 မှ ကြိမ်နှုန်းကို ထုတ်လွှင့်ပြီး port 2 တွင် လက်ခံရရှိသော ပါဝါကို မှတ်တမ်းတင်သည်။ ထို့ကြောင့် VNA သည် ဤတာဝန်အတွက် အလွန်သင့်လျော်သော်လည်း ဤတာဝန်ကို လုပ်ဆောင်ရန် တစ်ခုတည်းသော နည်းလမ်းမဟုတ်ပါ။
တည်နေရာပြစနစ်သည် စမ်းသပ်အင်တင်နာ၏ ဦးတည်ချက်ကို ထိန်းချုပ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် စမ်းသပ်အင်တင်နာ၏ ရောင်ခြည်ပုံစံကို ထောင့် (ပုံမှန်အားဖြင့် လုံးပတ်ပုံ ကိုဩဒိနိတ်များဖြင့်) ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အဖြစ် တိုင်းတာလိုသောကြောင့်၊ အရင်းအမြစ်အင်တင်နာသည် စမ်းသပ်အင်တင်နာကို ဖြစ်နိုင်သမျှ ထောင့်တိုင်းမှ လင်းစေစေရန် စမ်းသပ်အင်တင်နာကို လှည့်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ တည်နေရာပြစနစ်ကို ဤရည်ရွယ်ချက်အတွက် အသုံးပြုသည်။ ပုံ ၁ တွင်၊ AUT ကို လှည့်နေသည်ကို ပြသထားသည်။ ဤလှည့်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်ရန် နည်းလမ်းများစွာရှိကြောင်း သတိပြုပါ။ တစ်ခါတစ်ရံတွင် ရည်ညွှန်းအင်တင်နာကို လှည့်ပြီး တစ်ခါတစ်ရံတွင် ရည်ညွှန်းအင်တင်နာနှင့် AUT အင်တင်နာနှစ်ခုလုံးကို လှည့်သည်။
လိုအပ်သော ပစ္စည်းကိရိယာအားလုံး ပြီးပြီဆိုလျှင် တိုင်းတာမှုများကို မည်သည့်နေရာတွင် ပြုလုပ်ရမည်ကို ဆွေးနွေးနိုင်ပါပြီ။
ကျွန်ုပ်တို့၏ အင်တင်နာတိုင်းတာမှုများအတွက် ကောင်းမွန်သောနေရာကား အဘယ်နည်း။ သင့်ကားဂိုဒေါင်တွင် ၎င်းကို လုပ်ဆောင်လိုပေမည်၊ သို့သော် နံရံများ၊ မျက်နှာကြက်များနှင့် ကြမ်းပြင်များမှ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကြောင့် သင်၏တိုင်းတာမှုများ မတိကျပါ။ အင်တင်နာတိုင်းတာမှုများ ပြုလုပ်ရန် အကောင်းဆုံးနေရာသည် ရောင်ပြန်ဟပ်မှု မဖြစ်ပွားနိုင်သော အာကာသအတွင်း တစ်နေရာရာတွင် ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ အာကာသခရီးသွားခြင်းသည် လက်ရှိတွင် အလွန်စျေးကြီးသောကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ကမ္ဘာမြေမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ တိုင်းတာသည့်နေရာများကို အာရုံစိုက်ပါမည်။ Anechoic Chamber ကို RF စုပ်ယူသောအမြှုပ်ဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်စွမ်းအင်ကို စုပ်ယူနေစဉ် အင်တင်နာစမ်းသပ်မှုစနစ်အား သီးခြားခွဲထားရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။
အာကာသ အကွာအဝေးများ (Anechoic Chambers)
Free space range များသည် အာကာသတွင် လုပ်ဆောင်မည့် တိုင်းတာမှုများကို တုပရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အင်တင်နာ တိုင်းတာမှုတည်နေရာများဖြစ်သည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အနီးအနားရှိ အရာဝတ္ထုများနှင့် မြေပြင်မှ (မလိုလားအပ်သော) ရောင်ပြန်ဟပ်သော လှိုင်းအားလုံးကို တတ်နိုင်သမျှ နှိမ်နင်းထားသည်။ အလွန်ရေပန်းစားသော free space range များမှာ anechoic chambers၊ elevated ranges နှင့် compact range တို့ဖြစ်သည်။
အသံမဲ့အခန်းများ
Anechoic chambers များသည် အိမ်တွင်း antenna range များဖြစ်သည်။ နံရံများ၊ မျက်နှာကြက်များနှင့် ကြမ်းပြင်များကို အထူးလျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းစုပ်ယူသည့်ပစ္စည်းဖြင့် စီခြယ်ထားသည်။ စမ်းသပ်အခြေအနေများကို အပြင်ဘက် range များထက် ပိုမိုတင်းကျပ်စွာ ထိန်းချုပ်နိုင်သောကြောင့် အိမ်တွင်း range များသည် နှစ်လိုဖွယ်ကောင်းပါသည်။ ပစ္စည်းသည် မကြာခဏ ချွန်ထက်သောပုံသဏ္ဍာန်ရှိသောကြောင့် ဤအခန်းများကို မြင်တွေ့ရရန် အတော်လေးစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းစေသည်။ ချွန်ထက်သောတြိဂံပုံသဏ္ဍာန်များကို ၎င်းတို့မှ ရောင်ပြန်ဟပ်သောအရာသည် ကျပန်းဦးတည်ရာများသို့ ပျံ့နှံ့သွားစေရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး ကျပန်းရောင်ပြန်ဟပ်မှုအားလုံးမှ ပေါင်းထည့်လိုက်သောအရာသည် မညီမညာပေါင်းထည့်သွားစေရန် ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ထို့ကြောင့် ပိုမိုဖိနှိပ်ခံရသည်။ anechoic chamber ၏ပုံကို စမ်းသပ်ပစ္စည်းအချို့နှင့်အတူ အောက်ပါပုံတွင် ပြသထားသည်။
(ပုံတွင် RFMISO အင်တင်နာစမ်းသပ်မှုကို ပြသထားသည်)
anechoic chambers တွေရဲ့ အားနည်းချက်ကတော့ သူတို့ဟာ အတော်လေး ကြီးမားဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ ဝေးလံတဲ့ လယ်ကွင်းအခြေအနေတွေကို တုပဖို့အတွက် အင်တင်နာတွေဟာ အနည်းဆုံး တစ်ခုနဲ့တစ်ခု wavelength အတော်များများ ဝေးကွာဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် wavelength များတဲ့ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်တွေအတွက် အခန်းတွေ အရမ်းကြီးဖို့ လိုအပ်ပေမယ့် ကုန်ကျစရိတ်နဲ့ လက်တွေ့ကန့်သတ်ချက်တွေက သူတို့ရဲ့ အရွယ်အစားကို ကန့်သတ်လေ့ရှိပါတယ်။ လေယာဉ်ကြီးတွေ ဒါမှမဟုတ် တခြားအရာဝတ္ထုတွေရဲ့ Radar Cross Section ကို တိုင်းတာတဲ့ ကာကွယ်ရေးကန်ထရိုက်တာကုမ္ပဏီတချို့ဟာ ဘတ်စကက်ဘောကွင်းလောက် anechoic chambers တွေရှိတယ်လို့ လူသိများပေမယ့် ဒါက ပုံမှန်မဟုတ်ပါဘူး။ anechoic chambers တွေပါတဲ့ တက္ကသိုလ်တွေမှာ အလျား၊ အနံနဲ့ အမြင့် ၃ မီတာကနေ ၅ မီတာအထိရှိတဲ့ အခန်းတွေ ရှိလေ့ရှိပါတယ်။ အရွယ်အစားကန့်သတ်ချက်ကြောင့်နဲ့ RF စုပ်ယူတဲ့ပစ္စည်းက UHF နဲ့ ပိုမြင့်တဲ့ ကြိမ်နှုန်းတွေမှာ အကောင်းဆုံးအလုပ်လုပ်တာကြောင့် anechoic chambers တွေကို 300 MHz အထက် ကြိမ်နှုန်းတွေအတွက် အများဆုံးအသုံးပြုလေ့ရှိပါတယ်။
မြင့်မားသော တောင်တန်းများ
Elevated Ranges များသည် အပြင်ဘက် အကွာအဝေးများဖြစ်သည်။ ဤ setup တွင်၊ စမ်းသပ်နေသော source နှင့် အင်တင်နာကို မြေပြင်အထက်တွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ ဤအင်တင်နာများသည် တောင်များ၊ မျှော်စင်များ၊ အဆောက်အအုံများ သို့မဟုတ် သင့်လျော်သည့်နေရာတိုင်းတွင် ရှိနိုင်သည်။ ၎င်းကို အင်တင်နာကြီးများတွင် သို့မဟုတ် အတွင်းပိုင်းတိုင်းတာမှုများ မလွယ်ကူသည့် အနိမ့်ကြိမ်နှုန်းများ (VHF နှင့်အောက်၊ <100 MHz) တွင် မကြာခဏ ပြုလုပ်လေ့ရှိသည်။ မြင့်မားသော အကွာအဝေး၏ အခြေခံပုံကို ပုံ ၂ တွင် ပြသထားသည်။
ပုံ ၂။ မြင့်မားသောအကွာအဝေး၏ သရုပ်ဖော်ပုံ။
ရင်းမြစ်အင်တင်နာ (သို့မဟုတ် ရည်ညွှန်းအင်တင်နာ) သည် စမ်းသပ်အင်တင်နာထက် မြင့်မားသောအမြင့်တွင် ရှိရန်မလိုအပ်ပါ၊ ကျွန်ုပ်ဤနေရာတွင် ထိုနည်းအတိုင်းပြသခဲ့ပါသည်။ အင်တင်နာနှစ်ခုကြားရှိ မြင်ကွင်းမျဉ်း (LOS) (ပုံ ၂ ရှိ အနက်ရောင်ရောင်ခြည်ဖြင့် သရုပ်ဖော်ထားသည်) သည် အဟန့်အတားမရှိရပါ။ အခြားရောင်ပြန်ဟပ်မှုအားလုံး (ဥပမာ မြေပြင်မှ ပြန်ဟပ်သော အနီရောင်ရောင်ခြည်ကဲ့သို့) သည် မလိုလားအပ်ပါ။ မြင့်မားသောအကွာအဝေးများအတွက်၊ ရင်းမြစ်နှင့် စမ်းသပ်အင်တင်နာတည်နေရာကို ဆုံးဖြတ်ပြီးသည်နှင့်၊ စမ်းသပ်အော်ပရေတာများသည် သိသာထင်ရှားသောရောင်ပြန်ဟပ်မှုများ ဖြစ်ပေါ်မည့်နေရာကို ဆုံးဖြတ်ပြီး ဤမျက်နှာပြင်များမှ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုများကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် ကြိုးစားကြသည်။ ဤရည်ရွယ်ချက်အတွက် rf စုပ်ယူသည့်ပစ္စည်း သို့မဟုတ် ရောင်ခြည်များကို စမ်းသပ်အင်တင်နာမှ လမ်းကြောင်းပြောင်းပေးသည့် အခြားပစ္စည်းကို မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
ကျစ်လစ်သော အကွာအဝေးများ
ရင်းမြစ်အင်တင်နာကို စမ်းသပ်အင်တင်နာ၏ အဝေးဆုံးစက်ကွင်းတွင် ထားရှိရမည်။ အကြောင်းရင်းမှာ စမ်းသပ်အင်တင်နာမှ လက်ခံရရှိသောလှိုင်းသည် အမြင့်ဆုံးတိကျမှုအတွက် မျက်နှာပြင်လှိုင်းဖြစ်သင့်သည်။ အင်တင်နာများသည် ဂလိုဘယ်လှိုင်းများကို ထုတ်လွှတ်သောကြောင့်၊ အင်တင်နာသည် ရင်းမြစ်အင်တင်နာမှ ထုတ်လွှတ်သောလှိုင်းသည် မျက်နှာပြင်လှိုင်းခန့်ရှိစေရန် လုံလောက်သောအကွာအဝေးတွင် ရှိရန် လိုအပ်သည် - ပုံ ၃ ကိုကြည့်ပါ။
ရုပ်ပုံ ၃။ ရင်းမြစ်အင်တင်နာသည် ဂလိုဘယ်လှိုင်းအလျားရှိသော လှိုင်းတစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်သည်။
သို့သော်၊ အိမ်တွင်းအခန်းများအတွက် ၎င်းကိုရရှိရန် လုံလောက်သော ခွဲထားခြင်းမရှိပါ။ ဤပြဿနာကို ဖြေရှင်းရန် နည်းလမ်းတစ်ခုမှာ ကျစ်လစ်သော အကွာအဝေးတစ်ခုမှတစ်ဆင့်ဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းတွင်၊ အရင်းအမြစ်အင်တင်နာကို ရောင်ပြန်ဟပ်သည့်ဘက်သို့ ဦးတည်ထားပြီး ၎င်း၏ပုံသဏ္ဍာန်ကို ဂလိုဘယ်လှိုင်းကို ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ပြားချပ်ချပ်ပုံစံဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ၎င်းသည် ပန်းကန်အင်တင်နာတစ်ခု လုပ်ဆောင်သည့် နိယာမနှင့် အလွန်ဆင်တူသည်။ အခြေခံလုပ်ဆောင်ချက်ကို ပုံ ၄ တွင် ပြသထားသည်။
ရုပ်ပုံ ၄။ ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော အကွာအဝေး - အရင်းအမြစ် အင်တင်နာမှ ဂလိုဘယ်လှိုင်းများသည် ပြားချပ်ချပ် (collimated) အဖြစ် ပြန်ဟပ်သည်။
ပါရာဘိုလာ ရောင်ပြန်ဟပ်ကိရိယာ၏ အရှည်ကို စမ်းသပ်အင်တင်နာထက် အဆပေါင်းများစွာ ကြီးစေလိုပါသည်။ ပုံ ၄ ရှိ အရင်းအမြစ်အင်တင်နာကို ရောင်ပြန်ဟပ်ကိရိယာမှ ಲೇಪထားသောကြောင့် ရောင်ပြန်ဟပ်ရောင်ခြည်များ လမ်းကြောင်းတွင် မရှိစေပါ။ အရင်းအမြစ်အင်တင်နာမှ စမ်းသပ်အင်တင်နာသို့ တိုက်ရိုက်ရောင်ခြည် (အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု) ကို ထိန်းသိမ်းရန်လည်း ဂရုစိုက်ရမည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဇန်နဝါရီလ ၃ ရက်
