Как абузить диаграмму направленности антенны
Перейти к содержимому

Как абузить диаграмму направленности антенны

  • автор:

Измерение диаграммы направленности антенн импульсным методом Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Амозов Е.В.

В настоящей статье рассмотрен один из подходов к решению задачи измерения диаграммы направленности антенн . Предлагается метод измерения диаграммы направленности антенн с помощью сверхширокополосных сигналов. Приведена методика проведения измерения диаграммы направленности антенн импульсным методом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Амозов Е.В.

Принципы построения сверхширокополосной антенны Вивальди для импульсных приемопередающих модулей систем ближней радиолокации и радиосвязи

Особенности функционирования комплексов подповерхностного обнаружения объектов с помощью сверхширокополосных сигналов

Методы подповерхностной радиолокации для обнаружения людей за непрозрачными средами
Расчет импульсной зеркальной антенны

Измерение толщины слоя нефтенасыщенной среды с применением наносекундного электромагнитного импульсного зонда

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Измерение диаграммы направленности антенн импульсным методом»

ИЗМЕРЕНИЕ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН ИМПУЛЬСНЫМ МЕТОДОМ

Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского, г. Смоленск

В настоящей статье рассмотрен один из подходов к решению задачи измерения диаграммы направленности антенн. Предлагается метод измерения диаграммы направленности антенн с помощью сверхширокополосных сигналов. Приведена методика проведения измерения диаграммы направленности антенн импульсным методом.

Ключевые слова: диаграмма направленности антенны, импульсный метод измерения, сверхширокополосный сигнал, экспериментальная установка.

Одним из этапов разработки любой антенны является измерение ширины ее диаграммы направленности. Существует два основных метода измерения: метод неподвижной и метод вращающейся антенны.

Когда исследуемая антенна работает на прием (обычно в этом случае она подключается к приемнику, измеряющему ЭДС на ее зажимах), то при первом методе она неподвижна и вокруг нее по кругу перемещается хорошо стабилизированный генератор со вспомогательной антенной. Прибор исследуемой антенны в этом случае показывает зависимость величины ЭДС от положения излучателя на круге. При втором методе исследуемая антенна вращается вокруг своей оси, а излучатель со вспомогательной антенной неподвижен. Прибор исследуемой антенны показывает зависимость величины ЭДС от угла поворота антенны.

Когда исследуемая антенна работает на излучение, то при первом методе она неподвижна и вокруг нее по кругу перемещается индикатор поля со вспомогательной антенной, показывающий величину напряженности поля в разных точках круга. При втором методе исследуемая антенна вращается вокруг своей оси, а индикатор поля со вспомогательной антенной неподвижен и показывает величину напряженности поля в зависимости от угла поворота исследуемой антенны. Этот метод, при использовании генератора сверхширокополосных сигналов, применяется и для измерения диаграммы направленности антенн импульсным методом.

Импульсный метод позволяет измерить диаграмму направленности во всей заданной полосе частот, рассчитать диаграмму направленности антен-

1 Преподаватель 11 кафедры (специальных радиотехнических систем), кандидат технических наук.

ны при использовании любого сверхширокополосного или гармонического сигнала при условии А/сшп > А/исс. Так же, как и в случае измерения коэффициента усиления, этот способ исследования параметров позволяет не использовать дорогостоящие безэховые камеры и поглощающие покрытия.

Экспериментальная установка для измерения диаграммы направленности состоит из следующего оборудования (рис. 1) исследуемые антенны одинаковой конструкции, установленные на поворотных устройствах, генератор СШП сигналов, ширина спектра которого перекрывает заданный диапазон частот, стробоскопический осциллограф с полосой пропускания, обеспечивающей исследования в заданном диапазоне частот и с возможностью записи цифровых данных, ЭВМ для обработки результатов измерений, набор коаксиальных кабелей для соединения элементов схемы.

Рис. 1. Экспериментальная установка для измерения диаграммы направленности импульсным методом

При необходимости установка дополняется внешним синхронизатором и блоками питания. Антенны устанавливаются на расстоянии, чтобы обеспечивалось условие дальней зоны. Передающая и приемная антенны рассматриваются в виде линейного четырехполюсника [1].

Как правило, в процессе измерения параметров антенны, ее вращение происходит вручную с помощью маховика редуктора, установленного на лабораторной стойке, но при этом может возникнуть погрешность измерения при использовании малого шага поворота антенны, что необходимо для точного измерения узких диаграмм направленности. Поэтому возникает необходимость в автоматизации измерений и создании автоматизированного измерительного комплекса. Для этого необходимо чтобы измеряемая антенна устанавливалась на опорно-поворотном устройстве и вращалась автоматически относительно эталонной с заданным шагом, имелась возможность автоматического сохранения сигнала на каждом шаге и осуществлялось автоматическое построение диаграммы направленности после полного оборота антенны. Для реализации этих функций рекомендуется использовать в качестве опорно-поворотного устройства шаговый двигатель с редуктором,

стробоскопический осциллограф должен быть сопряжен с ПК, на котором установлено соответствующее программное обеспечение, способное сохранять сигнал принятый измеряемой антенной в текстовом формате с изменяемым числом накопления и управлять работой опорно-поворотного устройства.

Стробоскопический осциллограф Trim TMR 8220 оснащен интерфейсом LAN и возможностью полного дистанционного управления, что позволяет использовать его в качестве регистратора сигналов измерительного комплекса. Возможно применение другого цифрового осциллографа оснащённого интерфейсом LAN.

Известно, что для управления внешними устройствами с помощью ПК необходимо использовать интерфейс VCP (virtual com port), следовательно в состав автоматизированного измерительного комплекса рекомендуется включить промежуточное устройство — электронный блок управления, состоящий из схемы управления, источника питания и драйвера шагового двигателя. Структурная схема цифрового блока управления показана на рис. 2.

Контроллер USB (FT232RL)

Микроконтроллер управления (ATMega8535)

Драйвер шагового двигателя

Электронный блок управления

Шаговый двигатель с поворотным устройством

Рис. 2. Структурная схема цифрового блока управления

Схема управления предназначена для обеспечения сопряжения устройства управления с ПК, формирования импульсов управления шаговым двигателем, отображения текущего угла поворота опорно-поворотного устройства, обеспечения ручного режима управления опорно-поворотным устройством.

Драйвер шагового двигателя предназначен для преобразования импульсов управления шаговым двигателем от схемы управления.

Принцип работы устройства управления следующий: схема управления формирует прямоугольные импульсы управления для четырех обмоток ша-

гового двигателя опорно-поворотного устройства, сдвинутые на половину периода (рис. 3).

Рис. 3. Схема управления обмотками шагового двигателя

Количество пар импульсов управления соответствует количеству шагов двигателя, укладывающихся в 1 градус поворота выходного вала редуктора, который поворачивает антенну со штангой, закрепленную на нем на заданный угол. С выхода схемы управления импульсы управления поступают на драйвер шагового двигателя, состоящий из транзисторных ключей, коммутирующих цепь питания обмоток шагового двигателя согласно импульсам управления.

Программное обеспечение ПК рекомендуется организовать таким образом, чтобы оно имело возможность получать в реальном времени спектр сигнала, коэффициент стоячих волн и коэффициент усиления антенны, осуществлять построение диаграммы направленности с возможностью изменения шага поворота антенны.

Методика проведения измерения диаграммы направленности антенн импульсным методом включает следующие операции:

1. Запись в стробоскопическом осциллографе сигнала генератора иген(‘).

2. Запись в стробоскопическом осциллографе сигнала на выходе приемной антенны ипрм(‘).

3. Расчет в ЭВМ спектра сигнала генератора

4. Расчет в ЭВМ спектра принимаемого сигнала

5. Расчет коэффициента передачи четырехполюсника «передающая -приемная антенны»

6. Расчет амплитуды оптимального сигнала из условия равенства энергии сигнала имеющегося генератора и энергии оптимального сигнала Шген =

7. Расчет в ЭВМ спектра оптимального сигнала генератора

S!m _ 0 (f) = j пгт _ 0 (t)e ^dt.

8. После определения коэффициента передачи и АЧС оптимального сигнала генератора, рассчитывается АЧС оптимального сигнала на выходе приемной антенны

9. Используя преобразование Фурье, рассчитывается оптимальный сигнал на выходе приемной антенны

прм_ о \ J J прм_ о у —да

По данной методике, повторяя пункты 1-9, рассчитывается оптимальный сигнал для n угловых направлений [2].

По полученным данным строятся диаграммы направленности антенны для экспериментального и оптимального сигналов по пиковым значениям и энергетические диаграммы направленности.

1. Зайцев А. В. Применение принципа взаимности в теории антенн при излучении и приеме сверхширокополосных сигналов // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С Попова. Серия: СШП сигналы и сверхкороткие импульсы в радиолокации, связи и акустике. 1 -я Международная конференция. — М., 2005. -С. 118-121.

2. Бахрах Л.Д., Будагян И.Ф., Щучкин Г.Г. Моделирование характеристик излучения в ближней и дальней зонах зеркальных антенн при работе с сверхкороткими импульсами // Научно-технический и теоретический журнал. Антенны. — 2004. — № 8-9 (87-88). — С. 36-41.

Способ расширения диаграммы направленности параметрической антенны Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА / ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ АНТЕННА / АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ / ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ / ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРОФИЛОГРАФ / NONLINEAR ACOUSTICS / PARAMETRIC ANTENNA / ACOUSTIC MEASUREMENTS / RADIATION PATTERN / PARAMETRIC PROFILER

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Солдатов Геннадий Валерьевич, Нерук Валерий Юрьевич, Лагута Маргарита Владимировна

Целью настоящей работы является демонстрация возможности расширения диаграммы направленности гидроакустической параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом. Опыт разработки и испытаний параметрических антенн показал, что наиболее эффективной генерации волн разностной частоты удается добиться при излучении узконаправленных пучков шириной несколько градусов на максимальной мощности антенны накачки. Дальнейшее увеличение ширины диаграммы направленности при тех же рабочих частотах приводит к падению уровня сигналов накачки и уменьшению длины зоны нелинейного взаимодействия, а значит и к существенному снижению уровня сигнала разностной частоты. Расширить диаграмму направленности , сохранив при этом размер излучающей поверхности антенны и уровень излучаемого сигнала, можно с помощью внутриимпульсного сканирования. Внутриимпульсное сканирование осуществлялось путем последовательного излучения коротких импульсом с поворотом диаграммы направленности антенны в плоскости сканирования. Для проведения экспериментальных исследований была разработана гидроакустическая параметрическая излучающая система, состоящая из многоканальной антенны накачки и модулей генераторов-усилителей мощности. Экспериментальные исследования были проведены на уникальной научной установке «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» ЮФУ. Были проведены измерения диаграмм направленности параметрической антенны на разностной частоте. С помощью предлагаемого метода удалось увеличить ширину главного максимума параметрической антенны примерно в 2 раза. В работе показано изменение огибающей излучаемого сигнала в зависимости от направления излучения. Экспериментальные исследования показали принципиальную возможность расширения диаграммы направленности параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом при неизменных размерах излучаемой поверхности антенны накачки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Солдатов Геннадий Валерьевич, Нерук Валерий Юрьевич, Лагута Маргарита Владимировна

Влияние выхода из строя элементов антенны накачки параметрического профилографа на коэффициент осевой концентрации

Исследование излучения акустических сигналов в воздушной среде параметрической антенной с амплитудно-модулированным сигналом накачки

К вопросу построения широкополосных гидроакустических антенн систем связи и наблюдения
Параметрические широкополосные системы мониторинга и связи в гидроакустике
Особенности применения широкополосных гидроакустических систем для мониторинга мелководных районов
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHOD OF EXPANDING THE RADIATION PATTERN IN A HYDROACOUSTIC PARAMETRIC ANTENNA

The purpose of this work is to demonstrate the possibility of expanding the radiation pattern in a hydroacoustic parametric antenna using an intra-pulse scan with an acoustic beam. Experience in the development and testing of parametric antennas has shown that the most efficient generation of differential frequency waves can be achieved by emitting narrow beams a few degrees wide at the maximum power of the pump antenna. A further increase in the width of the radiation pattern at the same operating frequencies leads to a drop in the level of the pump signals and a decrease in the length of the nonlinear interaction zone, and therefore to a significant decrease in the signal of the difference frequency. It is possible to expand the radiation pattern , while maintaining the size of the radiating surface of the antenna and the level of the emitted signal, using intrapulse scanning. Intra-pulse scanning was performed by sequential radiation of short pulses with rotation of the antenna pattern in the scanning plane. To conduct experimental studies, a hydroacoustic parametric radiating system was developed, consisting of a multichannel pumping antenna and power amplifier-generator modules. Experimental studies were carried out on a unique scientific installation «Imitation-natural hydroacoustic complex» SFU. Measurements were made of the parametric antenna radiation patterns at the difference frequency. Using the proposed method, it was possible to increase the width of the main maximum of a parametric antenna by about 2 times. The work shows the change in the envelope of the emitted signal, depending on the direction of radiation. Experimental studies have shown the fundamental possibility of expanding the radiation pattern of a parametric antenna with the help of intrapulse scanning with an acoustic beam at a constant size of the radiated surface of the pump antenna.

Текст научной работы на тему «Способ расширения диаграммы направленности параметрической антенны»

Солдатов Геннадий Валерьевич -e-mail: gsoldatov@sfedu.ru; тел.: +79185886600; ассистент.

Лотарев Александр Владимирович — e-mail: lotarev@sfedu.ru; тел.: +79882519791; аспирант.

Вареникова Анастасия Юрьевна — e-mail: avarenikova@sfedu.ru; тел.: +79613185768; инженер.

Anischenko Aleksander Evgenievich — Southern Federal University; e-mail: scerry@mail.ru; 2, Shevchenko street, Bldg. E, к. 301; Taganrog, 347900, Russia; phone: +79508518721; the department of hydro-electro-acoustic and medical; graduate student.

Soldatov Gennadii Valerievich — e-mail: gsoldatov@sfedu.ru; phone: +79185886600; assistant.

Lotarev Aleksander Vladimirovich — e-mail: lotarev@sfedu.ru; phone: +79882519791; graduate student.

Varenikova Anastasia Yrievna — e-mail: avarenikova@sfedu.ru; phone: +79613185768; engineer.

УДК 534.2 DOI 10.23683/2311-3103-2018-6-75-84

Г.В. Солдатов, В.Ю. Нерук, М.В. Лагута

СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ*

Целью настоящей работы является демонстрация возможности расширения диаграммы направленности гидроакустической параметрической антенны с помощью внут-риимпульсного сканирования акустическим лучом. Опыт разработки и испытаний параметрических антенн показал, что наиболее эффективной генерации волн разностной частоты удается добиться при излучении узконаправленных пучков шириной несколько градусов на максимальной мощности антенны накачки. Дальнейшее увеличение ширины диаграммы направленности при тех же рабочих частотах приводит к падению уровня сигналов накачки и уменьшению длины зоны нелинейного взаимодействия, а значит и к существенному снижению уровня сигнала разностной частоты. Расширить диаграмму направленности, сохранив при этом размер излучающей поверхности антенны и уровень излучаемого сигнала, можно с помощью внутриимпульсного сканирования. Внутриимпульсное сканирование осуществлялось путем последовательного излучения коротких импульсом с поворотом диаграммы направленности антенны в плоскости сканирования. Для проведения экспериментальных исследований была разработана гидроакустическая параметрическая излучающая система, состоящая из многоканальной антенны накачки и модулей генераторов-усилителей мощности. Экспериментальные исследования были проведены на уникальной научной установке «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» ЮФУ. Были проведены измерения диаграмм направленности параметрической антенны на разностной частоте. С помощью предлагаемого метода удалось увеличить ширину главного максимума параметрической антенны примерно в 2 раза. В работе показано изменение огибающей излучаемого сигнала в зависимости от направления излучения. Экспериментальные исследования показали принципиальную возможность расширения диаграммы направленности параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом при неизменных размерах излучаемой поверхности антенны накачки.

Нелинейная акустика; параметрическая антенна; акустические измерения; диаграмма направленности; параметрический профилограф.

* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-32-00813.

G.V. Soldatov, V.Yu. Neruk, M.V. Laguta

METHOD OF EXPANDING THE RADIATION PATTERN IN A HYDROACOUSTIC PARAMETRIC ANTENNA

The purpose of this work is to demonstrate the possibility of expanding the radiation pattern in a hydroacoustic parametric antenna using an intra-pulse scan with an acoustic beam. Experience in the development and testing of parametric antennas has shown that the most efficient generation of differential frequency waves can be achieved by emitting narrow beams a few degrees wide at the maximum power of the pump antenna. A further increase in the width of the radiation pattern at the same operating frequencies leads to a drop in the level of the pump signals and a decrease in the length of the nonlinear interaction zone, and therefore to a significant decrease in the signal of the difference frequency. It is possible to expand the radiation pattern, while maintaining the size of the radiating surface of the antenna and the level of the emitted signal, using intrapulse scanning. Intra-pulse scanning was performed by sequential radiation of short pulses with rotation of the antenna pattern in the scanning plane. To conduct experimental studies, a hydroacoustic parametric radiating system was developed, consisting of a multichannel pumping antenna and power amplifier-generator modules. Experimental studies were carried out on a unique scientific installation «Imitation-natural hydroacoustic complex» SFU. Measurements were made of the parametric antenna radiation patterns at the difference frequency. Using the proposed method, it was possible to increase the width of the main maximum of a parametric antenna by about 2 times. The work shows the change in the envelope of the emitted signal, depending on the direction of radiation. Experimental studies have shown the fundamental possibility of expanding the radiation pattern of a parametric antenna with the help of intrapulse scanning with an acoustic beam at a constant size of the radiated surface of the pump antenna.

Nonlinear acoustics; parametric antenna; acoustic measurements; radiation pattern; parametric profiler.

Введение. В настоящее время гидроакустические параметрические антенны нашли наибольшее применение в качестве излучателей параметрических профило-графов. Параметрические профилографы выпускаются мелкосерийно как в нашей стране [1], так и за рубежом [2]. Принцип работы параметрических антенн рассмотрен в работах [3-6]. Особенностью параметрических антенн является узкая, порядка нескольких градусов, диаграмма направленности и отсутствие боковых лепестков, менее 40 дБ. Благодаря этому, параметрические профилографы применяются там, где нужны высокоточные исследования в целях проведения экологического мониторинга [7-10], определения структуры и классификации морских осадков [11-18], археологических обследований [19] и многих других работ.

Постановка задачи. Эффективность преобразования акустической энергии из сигналов частот накачки в сигнал разностной частоты зависит от уровня акустических сигналов накачки и размеров области нелинейного взаимодействия [4]. Опыт разработки и испытаний параметрических антенн показал, что наиболее эффективной генерации волн разностной частоты удается добиться при излучении узконаправленных пучков шириной несколько градусов на максимальной мощности антенны накачки. Поэтому коммерчески успешные параметрические профилографы, выпускаемые мелкосерийно, имеют ширину диаграммы направленности примерно 3 градуса [1, 2]. Дальнейшее увеличение ширины диаграммы направленности при тех же рабочих частотах приводит к падению уровня сигналов накачки и уменьшению длины зоны нелинейного взаимодействия, а значит и к существенному снижению уровня сигнала разностной частоты. Расширить диаграмму направленности, сохранив при этом размер излучающей поверхности антенны и уровень излучаемого сигнала, можно с помощью внутриимпульсного сканирования.

Целью настоящей работы является демонстрация возможности расширения диаграммы направленности гидроакустической параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом.

Гидроакустическая излучающая система для проведения экспериментальных исследований. Рассмотрим антенну накачки. Чтобы осуществить сканирование акустического луча, антенна должна быть многоканальной. Акустические сигналы должны подаваться на каналы антенны с задержкой, что требует наличия отдельного генератора для каждого канала антенны. Сканирование акустическим лучом в одной плоскости осуществляется путем задержки излучения каждого канала на заранее рассчитанную единицу времени, соответствующую повороту акустического луча на заданный угол.

В качестве излучающей антенны накачки использовалась антенна кафедры ЭГА и МТ ИНЭП ЮФУ. Антенна состоит из 42 каналов. 21 канал имеет частоту основного резонанса 140 кГц, остальные 21 канала имеют частоту основного резонанса 150 кГц. Для проведения экспериментальных исследований схема соединений элементов антенны была изменена для работы на 8 каналов, Внешний вид антенны накачки приведен на рис. 1 .

Рис. 1. Внешний вид антенны накачки

Антенна способна излучать сигналы накачки для генерации в результате нелинейного взаимодействия в среде волна разностной частоты от 5 до 25 кГц. Наличие 8 каналов позволяет осуществить сканирование тем самым сформировав сигнал с внутриимпульсным сканированием.

Опыт конструирования усилителей мощностью более 1 кВт показал плохую надежность систем с разнесенными генератором и усилителем. При передачи высокочастотного сигнала даже по достаточно короткому кабелю затягиваются фронты, наводятся коммутационные помехи при открытии и закрытии мощных транзисторных ключей. Поэтому длина линии передачи сигналов от генератора до драйвера выходного каскада усилителя мощности должна быть минимальной.

В настоящее время с развитием элементной базы и технологий изготовления электронных компонентов существенно снизились размер и стоимость микропроцессоров и других цифровых устройств. Это позволяет с незначительным удорожанием добавить к каждому усилителю мощности свой генератор.

С учетом накопленного опыта был разработан генератор-усилитель мощности, выполненный в виде универсального модуля. Максимальная выходная мощность генератора-усилителя мощности — 2000 Вт, Диапазон рабочих частот от 100 до 200 кГц. Особенностью генератора-усилителя мощности является применение метода цифрового синтеза сигналов для генерации частотно и фазомодулирован-ных сигналов в широком диапазоне частот с высокой точностью. Генераторы-усилители мощности конструктивно размещены в электронном блоке типоразмера би. Структурная схема электронного блока приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема Формирователь-усилитель мощности высокой

Для удобства программирования генераторов усилителей в электронный блок был установлен преобразователь USB-RS485. Для защиты электронного блока от электрического пробоя из-за неправильного заземления в цепь передачи синхросигнала установлена гальваническая развязка.

Экспериментальные исследования. Экспериментальные исследования были проведены на уникальной научной установке «Имитационно—натурный гидроакустический комплекс» [20]. В состав УНУ «ИНГАК» входит гидроакустический за-глушенный бассейн размером 2,5 х 3 х 6 м, оснащенный поворотно-координатными устройствами и автоматизированным комплексом для проведения гидроакустических лабораторных измерений с аттестованным контрольно-измерительным оборудованием, совместимым с ПК.

Основной характеристикой излучающей антенной системы, делающей ее уникальной, является диаграмма направленности. Под диаграммой направленности понимают — зависимость интенсивности излучения от направления на приемник. Измерения диаграмм направленности проводились в гидроакустическом бассейне. Диаграмма направленности измерялась путем поворота антенна в горизонтальной плоскости с одновременной фиксацией угла поворота и амплитуды акустического давления [21]. Для этого антенна была установлена на поворотное устройство. Гидрофон располагался на расстоянии 3 м от антенны накачки.

Структурная схема установки приведена на рис. 3. Поворот диаграммы направленности параметрической антенны осуществлялся путем введения фазовых задержек при излучении.

Рис. 3. Структурная схема установки для измерения диаграммы направленности

Синхронизация излучения и старта сбора данных осуществлялась с помощью синхронизатора. Генератор сигналов формировал специальный сигнал с фазовой модуляцией. Параметры модуляции подбирались таким образом, чтобы обеспечить поворот акустического луча на заданный угол.

Принятые гидрофоном акустические сигналы после усиления и предварительной фильтрации подавались на систему сбора данных L-CARD E20-10. Частота выборок АЦП составляла 1 МГц. Для усиления использовался 1-ый канал осциллографа GW Instek GOS-602.

Обработка сигналов осуществлялась в цифровом виде средствами прикладной программы Matlab. Граф обработки акустических сигналов состоял из следующих пунктов:

1) Цифровая фильтрация сигналов полосовым фильтром полосой пропускания от 1 до 30 кГц;

2) Стробирование полезного сигнала. Границы строба устанавливались таким образом, чтобы переходные процессы на фронтах импульсного сигнала остались за границами строба;

3) Определение уровеня звукового давления путем вычисления среднеквадратичного значения мгновенных амплитуд принятого сигнала.

Погрешность измерений уровня звукового давления определялась уровнем шумов приемного тракта. Влияние шумовой помехи выражается в постоянной аддитивной прибавке к уровню звукового давления. Во время измерений уровень помех не превышал -40 дБ относительно максимального уровня сигнала. Так как измерения проводились на одной частоте, не было необходимости в измерениях абсолютного уровня акустического давления, развиваемого антенной.

Измерения проводились для 3-х каналов параметрической антенны. Диаграмма направленности одного канала параметрической антенны приведена на рис. 4.

-20-18 -16 -14-12 -10 -8-6 4-2 0 2 4 Угол, град.

Рис. 4. Диаграмма направленности одного и трех каналов параметрической антенны

Диаграмма направленности параметрической антенны, при совместном включении 3-х каналов, приведена на рис. 5 справа.

-20-18-16-14-12-10 -3 -6 -4 -2 0 2 4 Угол, град.

Рис. 5. Диаграмма направленности одного и трех каналов параметрической антенны

Для обеспечения достаточно высокого уровня излучаемых сигналов предлагается в качестве излучателя использовать параметрическую антенную систему с внутриимпульсным сканированием. При этом облучении водной толщи осуществляется узким сканирующим акустическим лучом в плоскости приемной системы. Сканирование диаграммы направленности антенны может осуществляться непрерывно или дискретно с шагом равным ширине характеристики направленности антенны на уровне 0,7 по давлению как показано на рис. 6. Таким образом, синтезируется квазинепрерывный волновой фронт заданной ширины.

Акустический сигнал состоял из 3-х парциальных радиоимпульсов, излучаемых друг за другом без паузы. Несущая частота сигнала составляла 10 кГц, длительность — 0,5 мс. Фазовая задержка между каналами составляла 90 градусов. При этом поворот диаграммы направленности при излучении парциального радиоимпульса составлял ± 4,5 градуса.

Диаграмма направленности параметрической антенны с внутриимпульсным сканированием приведена на рис. 7.

-20-18-16-14-12-10 -8-6 4-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 13 20

Рис. 7. Диаграмма направленности параметрической антенны с внутриимпульсным сканированием

С помощью предлагаемого выше метода удалось расширить ширину главного максимума примерно в 2 раза. Ширина главного максимума характеристики направленности параметрической антенны по уровню половины мощности увеличилась с 5,2 градусов (см. рис. 5) до 10 градусов (см. рис. 7). Для дальнейшего расширения ширины главного максимума необходима антенн с большим числом каналов при тех же размерах излучающей поверхности.

Осциллограммы акустических сигналов при углах минус 4,5, 0 и плюс 4,5 градусов между направлением на гидрофон и акустической осью антенны приведены на рис. 8-10.

Изменение огибающей излучаемого сигнала можно проследить на рис. 8-10. Центр тяжести огибающей перемещается в направлении от заднего фронта импульса к переднему. При увеличении числа каналов параметрической антенны и количества парциальных импульсов в акустическом сигнала можно ожидать большего отношения амплитуды максимального уровня внутри импульса к минимальному.

Рис. 8. Осциллограмма акустических сигналов при угле -4,5 градусов

Рис. 9. Осциллограмма акустических сигналов при угле 0 градусов

Рис. 10. Осциллограмма акустических сигналов при угле +4,5 градусов

Выводы. Экспериментальные исследования показали принципиальную возможность расширения диаграммы направленности параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом при неизменных размерах излучаемой поверхности антенны накачки. Недостатком метода является задержка во времени, возникающая между центром тяжести огибающей сигнала в начале и в конце излучения, когда лучи отклоняется в разные стороны от акусти-

ческой оси. Современные электронные гидрографические системы позволяют определить положение излучателя с большой точностью, что позволит учесть направление распространения сигнала и ввести соответствующие поправки в время прихода эхосигналов.

1. Официальный сайт ООО «Нелакс». — URL: https://nelaks.ru/produkciya/gals-p-150 (дата обращения: 12.10.2018).

2. Официальный сайт Innomar Ltd. — URL: https://www.innomar.com/index.php (дата обращения: 12.10.2018).

3. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. — Л.: Судостроение 1981. — 264 с.

4. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. — Л.: Судостроение, 1989. — 256 с.

5. Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. — Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004. — 400 с.

6. Воронин В.А., Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана. — Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007.

7. Воронин В.А., Тарасов С.П., Пивнев П.П. и др. Экологический мониторинг опор мостов с использованием средств гидроакустики // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2011.

8. Заграй Н.П. Экологический мониторинг водной среды при акустическом взаимодействии акустических волн // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2017. — № 8 (193).

9. Солдатов Г.В., Тарасов С.П., Каевицер В.И., и др. Определения скорости звука в донных отложениях при экологическом мониторинге // Инженерный вестник Дона. — 2015.

— № 4. — URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2015/4380.

10. Тарасов С.П., Воронин В.А., Солдатов Г.В. К вопросу определения параметров морских осадков в целях экологического мониторинга // Сб. по результатам XV заочной научной конференции «Research Journal of International Studies». — Екатеринбург: Изд-во ООО «Имплекс». — 2013. — № 13. — С. 17-21.

11. Польшин В.В., Тарасов С.П., Пивнев П.П., Солдатов Г.В. Результаты сейсмоакустиче-ского профилирования дна таганрогского залива Азовского моря // VIII всероссийское совещание по изучению четвертичного периода «Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований». — Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2013. — 764 с.

12. Солдатов Г.В., Пивнев П.П., Тарасов С.П. Методы определения акустических свойств и структуры морского дна с использованием параметрической антенны // Труды XI Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики».

— СПб., 2012. — С. 416-419.

13. Grazyna Grelowska, Eugeniusz Kozaczka, Stawomir Kozaczka, Wojciech Szymczak. Gdansk Bay sea bed sounding and classification of its results // Polish maritime research. — 2013.

— No. 3 (79). — Vol. 20. — P. 45-50.

14. Vsevolod Yutsis, Konstantin Krivosheya, Oleg Levchenko, Jens Lowag, Héctor de León Gómez and Antonio Tamez Ponce. Bottom topography, recent sedimentation and water volume of the Cerro Prieto Dam, NE Mexico // Geofísica internacional. — 2014. — Vol. 53-1. — P. 27-38.

15. Evangelos Alevizos, Mirjam Snellen, Dick Simons, Kerstin Siemes, Jens Greinert. Multi-angle backscatter classification and sub-bottom profiling for improved seafloor characterization // Mar Geophys Res. — 2018. — Vol. 39. — P. 289-30б.

16. Рогинский К.А., Дмитревский Н.Н., Ананьев P.A., Левченко О.В., Мелузов A.A., Мутов-кин A.Д. Сейсмоакустические исследования в районе Голубой бухты (Черное море) на научно-исследовательском судне «Ашамба» // Океанология. — 2014. — Т. 54, № 5.

17. Ridha Fezzani, Laurent Berger. Analysis of calibrated seafloor backscatter for habitat classification methodology and case study of 158 spots in the Bay of Biscay and Celtic Sea // Marine Geophysical Research. — 2018. — Vol. 39. — P. 169-181.

18. Kerstin Schrottke, Marius Becker, Alexander Bartholoma, Burghard W. Flemming, Dierk Hebbeln. Fluid mud dynamics in the Weser estuary turbidity zone tracked by high-resolution side-scan sonar and parametric sub-bottom profiler // Geo-Mar Lett. — 2006. — Vol. 26. — P. 185-198.

19. Jens Wunderlich, Gert Wendt and Sabine Muller. High-resolution echo-sounding and detection of embedded archaeological objects with nonlinear sub-bottom profilers // Marine Geophysical Researches. — 2005. — Vol. 26. — P. 123-133.

20. Описание УНУ «ИНГАК». — URL: http://www.ckp-rf.ru/usu/200998/ (дата обращения 4.12.2018 г.).

21. Колесников А.Е. Акустические измерения. — Л.: Судостроение, 1983. — 257 с.

1. Ofitsial’nyy sayt OOO «Nelaks» [Official site OOO «Relax»]. Available at: https://nelaks.ru/produkciya/gals-p-150 (accessed 12 October 2018).

2. Ofitsial’nyy sayt Innomar Ltd [Official site Innomar Ltd]. Available at: https://www.innomar.com/index.php (accessed 12 October 2018).

3. Novikov B.K., Rudenko O.V., Timoshenko V.I. Nelineynaya gidroakustika [Nonlinear underwater acoustics]. Leningrad: Sudostroenie, 1981, 264 p.

4. Novikov B.K., Timoshenko V.I. Parametricheskie antenny v gidrolokatsii [Parametric antennas in sonar]. Leningrad: Sudostroenie, 1989, 256 p.

5. Voronin V.A., Tarasov S.P., Timoshenko V.I. Gidroakusticheskie parametricheskie sistemy [Parametric sonar system]. Rostov-on-Don: Rostizdat, 2004, 400 p.

6. Voronin V.A., Kuznetsov V.P., Mordvinov B.G., Tarasov S.P., Timoshenko V.I. Nelineynye i parametricheskie protsessy v akustike okeana [Nonlinear and parametric processes in ocean acoustics]. Rostov-on-Don: Rostizdat, 2007, 448 p.

7. Voronin V.A., Tarasov S.P., Pivnev P.P. i dr. Ekologicheskiy monitoring opor mostov s ispol’zovaniem sredstv gidroakustiki [Environmental monitoring of the bridges using the means of hydroacoustics], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2011, No. 12 (125), pp. 94-96.

8. Zagray N.P. Ekologicheskiy monitoring vodnoy sredy pri akusticheskom vzaimodeystvii akusticheskikh voln [Ecological monitoring of water environment in acoustic interactions of acoustic waves], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2017, No. 8 (193), pp. 151-162.

9. Soldatov G.V., Tarasov S.P., Kaevitser V.I., i dr. Opredeleniya skorosti zvuka v donnykh otlozheniyakh pri ekologicheskom monitoringe [Determination of sound velocity in bottom sediments during environmental monitoring], Inzhenernyy vestnik Dona [Don’s engineering Bulletin], 2015, No. 4. Available at: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2015/4380.

10. Tarasov S.P., Voronin V.A., Soldatov G.V. K voprosu opredeleniya parametrov morskikh osadkov v tselyakh ekologicheskogo monitoringa [On the issue of determining the parameters of marine precipitation for environmental monitoring], Sb. po rezul’tatam XV zaochnoy nauchnoy konferentsii «Research Journal of International Studies » [Сборник по результатам XV заочной научной конференции «Research Journal of International Studies»]. Ekaterinburg: Izd-vo OOO «Impleks», 2013, No. 13, pp. 17-21.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Pol’shin V.V., Tarasov S.P., Pivnev P.P., Soldatov G.V. Rezul’taty seysmoakusticheskogo profilirovaniya dna taganrogskogo zaliva Azovskogo morya [Results of seismic-acoustic profiling of the bottom of the Taganrog Bay of the Azov sea], VIIIvserossiyskoe soveshchaniepo izucheniyu chetvertichnogo perioda «Fundamental’nye problemy kvartera, itogi izucheniya i osnovnye napravleniya dal’neyshikh issledovaniy» [VIII all-Russian meeting on the study of the Quaternary period «fundamental problems of the quarter, the results of the study and the main directions of further research»]. Rostov-on-Don: Izd-vo YuNTS RAN, 2013, 764 p.

12. Soldatov G.V., Pivnev P.P., Tarasov S.P. Metody opredeleniya akusticheskikh svoystv i struktury morskogo dna s ispol’zovaniem parametricheskoy antenny [Methods for determining the acoustic properties and structure of the seabed using a parametric antenna], Trudy XI Vserossiyskoy konferentsii «Prikladnye tekhnologii gidroakustiki i gidrofiziki» [Proceedings of the XI all-Russian conference «Applied technologies of hydroacoustics and Hydrophysics»]. Saint Petersburg, 2012, pp. 416-419.

13. Grazyna Grelowska, Eugeniusz Kozaczka, Stawomir Kozaczka, Wojciech Szymczak. Gdansk Bay sea bed sounding and classification of its results, Polish maritime research, 2013, No. 3 (79), Vol. 20, pp. 45-50.

14. Vsevolod Yutsis, Konstantin Krivosheya, Oleg Levchenko, Jens Lowag, Héctor de León Gómez and Antonio Tamez Ponce. Bottom topography, recent sedimentation and water volume of the Cerro Prieto Dam, NE Mexico, Geofísica internacional, 2014, Vol. 53-1, pp. 27-38.

15. Evangelos Alevizos, Mirjam Snellen, Dick Simons, Kerstin Siemes, Jens Greinert. Multi-angle backscatter classification and sub-bottom profiling for improved seafloor characterization, Mar Geophys Res., 2018, Vol. 39, pp. 289-306.

16. Roginskiy K.A., Dmitrevskiy N.N., Anan’ev R.A., Levchenko O.V., Meluzov A.A., Mutovkin A.D. Seysmoakusticheskie issledovaniya v rayone Goluboy bukhty (CHernoe more) na nauchno-issledovatel’skom sudne «Ashamba» [Seismoacoustic studies in the area of the Blue Bay (Black sea) on the research vessel «Ashamba»], Okeanologiya [Oceanology], 2014, Vol. 54, No. 5, pp. 712-714.

17. Ridha Fezzani, Laurent Berger. Analysis of calibrated seafloor backscatter for habitat classification methodology and case study of 158 spots in the Bay of Biscay and Celtic Sea, Marine Geophysical Research, 2018, Vol. 39, pp. 169-181.

18. Kerstin Schrottke, Marius Becker, Alexander Bartholoma, Burghard W. Flemming, Dierk Hebbeln. Fluid mud dynamics in the Weser estuary turbidity zone tracked by high-resolution side-scan sonar and parametric sub-bottom profiler, Geo-MarLett., 2006, Vol. 26, pp. 185-198.

19. Jens Wunderlich, Gert Wendt and Sabine Muller. High-resolution echo-sounding and detection of embedded archaeological objects with nonlinear sub-bottom profilers, Marine Geophysical Researches, 2005, Vol. 26, pp. 123-133.

20. Opisanie UNU «INGAK» [Description UNA «INGAC»]. Available at: http://www.ckp-rf.ru/usu/200998/ (accessed 4 December 2018).

21. KolesnikovA.E. Akusticheskie izmereniya [Acoustic measurements]. Leningrad: Sudostroenie, 1983, 257 p.

Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор В.Х. Пшихопов.

Солдатов Геннадий Валерьевич — Южный федеральный университет; e-mail: gsoldatov@sfedu.ru; 347900, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, корп. Е; тел.: +79185886600; кафедра электрогидроакустической и медицинской техники; ассистент.

Нерук Валерий Юрьевич — e-mail: walerik1995@gmail.com; тел.: +79885646757; магистрант.

Лагута Маргарита Владимировна — e-mail: laguta@sfedu.ru; тел.: +79612970754; аспирант.

Soldatov Gennadii Valerievich — Southern Federal University; e-mail: gsoldatov@sfedu.ru; 2, Shevchenko street, bild. E, Taganrog, 347900, Russia; phone: +79185886600; the department of of hydroacoustic and medical engineering; assistant.

Neruk Valery Yrievich — e-mail: walerik1995@gmail.com; phone: +79885646757; master student.

Laguta Margarita Vladimirovna — e-mail: laguta@sfedu.ru; phone: +79612970754; graduate student.

Как абузить диаграмму направленности антенны

Измерение диаграммы направленности антенн представляет собой процесс определения, как антенна излучает или принимает радиоволновые сигналы в зависимости от направления. Диаграмма направленности антенны показывает, как интенсивно антенна взаимодействует с электромагнитными волнами в разных направлениях. Эти измерения важны для оптимизации производительности антенн и систем связи.

Измерение диаграммы направленности антенн включает в себя следующие ключевые аспекты:

  • излучение и прием сигналов;
  • угол измерения;
  • уровень сигнала;
  • измерительное оборудование;
  • калибровка;
  • обработка данных и анализ.

Стоимость измерения диаграммы направленности антенн и цены на сопутствующие услуги

Компания ООО Мэтрикс вейв оказывает услуги по измерению диаграммы направленности антенн.
Услуга;Цена

Консультация (кандидат технических наук, ведущий специалист);50 000 руб/час НИР (научно-исследовательские работы, разработка);от 1 700 руб/час ОКР (опытно-конструкторские работы, создание);от 1 900 руб/час НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы);от 3 100 руб/час Реверс-инжиниринг (обратная разработка, модернизация);от 2 900 руб/час Измерение диаграммы направленности антенны;по запросу

Российская компания

Наши решения соответствуют требованиям по импортозамещению и актуальным отечественным нормам, предъявляемым к устройствам.

Импортозамещение

Мы предлагаем качественные, надежные и безопасные российские решения в области радиотехники, спутниковой связи и телекоммуникаций.

Выгодные цены

Наши устройства в 2–2,5 раза дешевле зарубежных и продуктов, созданных на основе иностранных компонентов и комплектующих.

НИР, ОКР, НИОКР

Мы являемся научно-производственной компанией и выполняем полный цикл работ по разработке, проектированию и созданию устройств.

Точные решения

Устройства нашей компании успешно проходят тестирования, соответствуют заявленным характеристикам и уже внедряются в России.

Сложные задачи

Мы беремся за сложные задачи благодаря команде сотрудников, в том числе КТН, КФМН, и партнерам, ведущим научным и опытным площадкам.

Какими бывают измерения диаграммы направленности антенн

Измерения диаграммы направленности антенн могут включать различные методики и виды испытаний в зависимости от целей и требований. Вот некоторые распространенные методы измерения диаграммы направленности антенн.

Измерение в антенной камере (Anechoic Chamber Measurement)
Антенные камеры являются специально разработанными помещениями с абсорбирующими материалами, которые поглощают отраженные сигналы. В них можно проводить точные измерения диаграммы направленности антенны путем изменения угла и азимута, при котором антенна излучает или принимает сигнал.

Измерение с использованием антенных анализаторов (Antenna Analyzer Measurements)
Антенные анализаторы позволяют измерить параметры антенны, включая коэффициент усиления и входное сопротивление, в различных направлениях. С помощью вращения антенны и смены угла можно построить диаграмму направленности.

Измерение с помощью оборудования для телекоммуникаций (Network Analyzer Measurements)
Сетевые анализаторы часто используются для измерения параметров антенн, таких как коэффициент отражения и передачи. Они могут использоваться для анализа диаграммы направленности в разных направлениях.

Измерение в полевых условиях (Field Measurements)
Измерения диаграммы направленности могут также проводиться в реальных условиях, включая полевые испытания на местности, где антенна устанавливается и подвергается измерениям в реальных условиях эксплуатации.

Измерение с помощью дронов (Drone-Based Measurements)
Дроны могут использоваться для измерения диаграммы направленности антенн, особенно в случаях, когда антенны установлены на высоких структурах или в труднодоступных местах.

Измерение с помощью спутников (Satellite-Based Measurements)
Измерения диаграммы направленности могут быть проведены с использованием спутников и GPS-технологии для точной геолокации и измерения диаграммы направленности антенн в реальных условиях.

Измерение в антенном лаборатории (Antenna Testing Lab Measurements)
Специализированные антенные лаборатории могут оборудовать себя для проведения разнообразных измерений диаграмм направленности антенн с использованием различных методов и приборов.

Измерения диаграммы направленности антенн позволяют определить, как антенна взаимодействует с радиоволнами в пространстве, и помогают инженерам и дизайнерам антенн настраивать и оптимизировать их производительность для конкретных задач и требований.

Измерение диаграммы направленности антенн

Измерение диаграммы направленности антенн

Как проводятся измерения диаграммы направленности антенн

Измерения диаграммы направленности антенн проводятся с использованием специализированного оборудования и методов. Процедура может варьироваться в зависимости от конкретных требований и условий, но вот общий процесс, как проводятся измерения диаграммы направленности антенн.

Подготовка оборудования и тестовой стендовой площадки
Антенна устанавливается на тестовой стенде или специальной площадке, где можно контролировать и измерять ее характеристики. Подготовка включает в себя установку антенны, калибровку измерительного оборудования и подключение антенны к измерительной системе.

Выбор частоты
Определяется частота, на которой будут проводиться измерения. Это может быть частота рабочей частоты антенны или другая частота, которая интересует исследователей или инженеров.

Настройка измерительного оборудования
Измерительное оборудование, такое как антенные анализаторы или сетевые анализаторы, настраивается на заданную частоту и конфигурируется для измерения параметров антенны.

Калибровка оборудования
Перед началом измерений измерительное оборудование калибруется, чтобы учесть потери сигнала, связанные с кабелями и другими компонентами системы.

Установка углов
Антенна поворачивается в разные углы и азимуты относительно направления излучения или приема. Измерения проводятся для различных углов вокруг антенны.

Измерение уровня сигнала
Для каждого угла или направления измеряется уровень сигнала, который антенна излучает или принимает. Эти измерения могут быть записаны как функция угла.

Построение диаграммы направленности
После сбора данных для разных углов строится график диаграммы направленности. Этот график отображает, как интенсивность излучения или приема меняется в зависимости от направления.

Анализ результатов
Полученные данные анализируются, и вычисляются параметры антенны, такие как коэффициент усиления, ширина луча, направление максимального излучения и другие характеристики диаграммы направленности.

Документирование результатов
Результаты измерений диаграммы направленности антенны документируются и могут использоваться для проектирования и настройки антенных систем.

Этот процесс позволяет получить информацию о том, как антенна взаимодействует с радиоволнами в пространстве и какие радиоволновые углы и направления наиболее важны для ее работы. Измерения диаграммы направленности антенн играют ключевую роль в разработке и оптимизации антенн для конкретных приложений.

Создание пользовательской диаграммы направленности антенны в NetAlly AirMagnet Planner

Создание пользовательской диаграммы направленности антенны в NetAlly AirMagnet Planner

В силу активного развития отрасли беспроводной связи, профильные производители постоянно создают для точек беспроводного доступа антенны с новыми характеристиками. В свою очередь, отсутствие диаграмм направленности антенн нового типа в базе данных анализаторов несколько усложняет процесс и повышает погрешность планирования и проектирования беспроводной сети.

Не смотря на все усилия производителей диагностического оборудования, в частности компании NetAlly (оборудование ранее известно под торговыми марками Fluke Networks, NetScout), на сегодняшний день практически невозможно заложить в память диспетчера антенн (Antenna Manager) приложения AirMagnet Planner диаграммы направленности для всех азимутов и возвышений. Именно по этой причине AirMagnet Planner предоставляет возможность пользователям самостоятельного создания собственных диаграмм направленности. Это позволяет точно спроектировать нужную диаграмму направленности и повысить точность планирования беспроводных сетей.

Время от времени компания NetAlly также добавляет диаграммы направленности в пользовательские учетные записи My AirMagnet и привязывает их к очередным обновлениям. Чтобы увидеть новые диаграммы направленности, щелкните кнопкой мыши на PLANNER ANTENNA PATTERNS в своей учетной записи My AirMagnet (http://airmagnet.netally.com) (на левой боковой панели).

Получение диаграммы направленности антенны от производителя

Первым и, пожалуй, наиболее трудным шагом является поиск диаграммы излучения антенны в горизонтальной и вертикальной плоскости у производителя. Без этой информации будет невозможно создать точную диаграмму направленности вручную в приложении Planner.

Рекомендуется запросить диаграмму направленности антенны точки доступа у представителя ее производителя, или у производителя напрямую. Производитель должен прислать нечто, похожее на приведенный ниже рисунок (в данном примере приведена диаграмма для серии Cisco 2800):

Пошаговая инструкция создания диаграммы направленности в приложении Planner

1. Когда у пользователя уже имеется диаграмма направленности, необходимо открыть AirMagnet Survey PRO или Planner, щелкнуть кнопкой мыши на вкладке Planner и открыть File > Antenna Manager (Файл > Диспетчер антенн).

2. Для создания новой диаграммы, в Antenna Manager кнопкой мыши необходимо выбрать «New» (Создать).

Примечание. При создании новой диаграммы направленности антенны, возможно, будет легче начать с использования уже существующей диаграммы, похожей на создаваемую пользователем. Для этого рекомендуется выбрать диаграмму с похожей формой направленности в списке диаграмм направленности антенн в Antenna Manager и нажать New (Создать). Новая диаграмма направленности антенны будет основываться на выбранной диаграмме.

3. Ввести следующие данные:

  • Antenna Name (Имя антенны): Здесь будет показано имя диаграммы, которое будет выводиться на дисплей
  • Vendor (Поставщик): Производитель антенны или точки доступа.
  • Band (Диапазон)
    • Both (оба, для 2,4 ГГц и 5 ГГц)
    • 2.4 GHz (2,4 ГГц)
    • 5.0 GHz (5,0 ГГц)
    • Azimuth (горизонтальная)
    • Elevation (вертикальная)

    При необходимости внести изменение в чертеж диаграммы направленности антенны, перетаскивая точки Handle и Assist.

    • Точки Handle (желтые точки) позволяют внести большие изменения.
    • Точки Assist (синие точки) позволяют внести на чертеж небольшие подстройки.

    В идеальном случае данная диаграмма должна совпадать с диаграммой Azimuth и Elevation от производителя. Это означает, что на получение точного результата потребуется потратить некоторое время, но по завершении созданная диаграмма станет частью списка антенн.

    Примечание. Ниже представлена законченная диаграмма направленности антенны (только для примера):

    4. Для сохранения полученной диаграммы в базе данных анализатора, необходимо нажать кнопку «OK»

    5. В диспетчере антенн (Antenna Manager) будет показана новая диаграмма направленности. По завершении — нажать «Close» (Закрыть).

    6. Открыть проект, открыть планировщик (Planner), выбрать новую точку доступа (AP) и поместить ее на план этажа.

    7. Щелкнуть правой кнопкой мыши на точке доступа и выбрать Properties (Свойства).

    8. В разворачивающемся меню выбрать новую антенну (должна находиться внизу списка).

    9. Выбрав антенну, рекомендуется настроить любые другие желаемые свойства точки доступа и нажать кнопку «OK».

    10. Обновить проект.

    11. Уровень сигнала должен отражать выбранную антенну.

    Примечание. После создания пользовательской диаграммы направленности антенны лучше всего сохранить вновь созданные файлы на сетевом диске. Это позволит другим пользователям получать доступ и импортировать диаграмму направленности в свою версию приложения Survey Pro или Planner. Также это удобно на случай поломки компьютера, так как не придется создавать диаграмму направленности антенны снова. Ее нужно будет только импортировать: C:\Program Files (x86)\AirMagnet Inc\AirMagnet Surveyor\Antenna

    Для включения новой диаграммы направленности в следующий пакет обновления приложения Planner можно передать в NetAlly полученные от производителя точек доступа диаграммы Azimuth и Radiation конкретных моделей антенн.

    Благодаря этому команда разработчиков AirMagnet получит пользовательскую информацию и примет решение, какие диаграммы направленности будут включены в будущую версию приложения Survey Pro или Planner.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *