Verschillende methodes antennekalibratie
Selecteer de juiste kalibratiemethode voor uw antenne
Verschillende methodes antennekalibratie
Bij een EMC antennekalibratie is het van belang om de antennefactor te bepalen. Deze factor is gedefinieerd als de verhouding van het incidentele veld en de uitgangsspanning in 50 Ohm in vrije veld condities. Afhankelijk van de testomgeving kan deze antennefactor op verschillende manieren worden bepaald. Hierbij worden correcties voor de omgeving verrekend in de antennefactor. Juist om deze reden is het van groot belang om de juiste kalibratiemethode toe te passen, om zodoende onnodige meetfouten te minimaliseren.
Met het doel alle benodigde antennekalibratiemethoden uit te kunnen voeren, heeft DARE!! Calibrations een 'Antenne Kalibratie Site'ingericht op het dak van de locatie Vijzelmolenlaan 7. Deze meetplaats met een metalen grondvlak van 20 bij 12 meter is uitgerust met twee automatisch bestuurbare antennemasten, die in afstand ten opzichte van elkaar kunnen worden ingesteld.
Reflecterend grondvlak
Een Open Area Test Site (OATS) en een semi anechoische ruimte (SAR) maken gebruik van een zo genaamd reflecterend grondvlak. Hierdoor is het gemeten signaal een optelsom van de directe en gereflecteerde straling. Op bepaalde hoogten zal deze opstelsom ervoor zorgen dat het resultaat nul is, op andere hoogten zal juist het dubbele worden gemeten. De hoogte waar dit optreedt, hangt af van de frequentie. Door nu de antenne van één tot vier meter in hoogte te variëren, kan het maximum voor iedere frequentie worden bepaald. De hoogte waarop de antenne wordt gebruikt is dus ook mede bepalend voor de gemeten waarden. Daarnaast speelt de antennepolarisatie (horizontaal of verticaal) ook een rol. Op een OATS wordt een testafstand van 10 meter aangehouden. In een SAR varieert dit, afhankelijk van de afmetingen van de ruimte en de gehanteerde EMC normen, van 1 meter tot 10 meter.
Vrije veld
De vrije veld omgeving ligt in de werkelijkheid ergens tussen de aarde en de maan. Omdat dit in de praktijk niet reëel is, wordt in een volledig anechoische ruimte (FAR) gebruikt. Alle wanden van de FAR inclusief de vloer zijn voorzien van EMC absorberende materialen. Aangezien hiermee in ideale situatie geen reflecties meer zullen optreden, is het niet nodig om de antenne in hoogte te variëren om het maximum signaal te bepalen. Daarnaast heeft de polarisatie van de antenne ook geen invloed, aangezien de wanden niet reflecteren. De testafstand in een FAR is normaal gesproken 1 of 3 meter.
Welke kalibratie heb ik nodig?
Allereerst is het dus van belang om de juiste methode te kiezen op basis van het gebruik van de antenne in uw praktijk situatie. Hierbij is het ook belangrijk om de juiste testafstand, hoogte en/of polarisatie te kiezen.
Voor toepassing op een OATS of in een SAR is meestal de ANSI C63.5 methode van toepassing. Volgens deze methode wordt de antenne factor bepaald op 2 meter hoogte boven een reflecterend grondvlak bij horizontale antenne polarisatie. De testafstand tussen de antennes is 3 meter of 10 meter, gemeten tussen de fase middelpunten. De antenne factor kan ook bij verticale polarisatie gekalibreerd worden. Hierbij dient men zich wel te realiseren dat in de praktijk de meetonzekerheid bij verticale EMC metingen groter zal zijn. Voor militaire EMC metingen wordt meestal de SAE-ARP958 methode toegepast. Hierbij wordt ook de antennefactor bepaald boven een reflecterend grondvlak, echter op een testafstand van 1 meter. Deze afstand wordt in tegenstelling tot de ANSC C63.5 gemeten tussen de antenne tips. Indien de antenne wordt gebruikt voor EMC metingen in het vrije veld (FAR), wordt de kalibratie uitgevoerd in 'quasi free space' omgeving. Hiervoor worden de antennes op 6 meter hoogte gebracht op de antenne meetplaats, waarbij de grondreflecties verwaarloosbaar klein zijn.
Vragen of interesse?
Wilt u meer weten of heeft u vragen over antenne kalibraties? Stuurt dan een e-mail naar: calibrations@dare.nl.