Antennen sind ein Schlüsselelement in jedem drahtlosen Kommunikationssystem. Die Güte der Antennen bestimmt entscheidend die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Eine exakte Antennencharakterisierung ist daher von höchster Priorität. Im EMV Labor Bremen können Antennen über alle relevanten Kenngrößen messtechnisch charakterisiert werden.
Der Reflexionsfaktor einer Antenne beschreibt das Verhältnis von abgestrahlter Leistung zu am Antenneneingang reflektierter Leistung. Er ist so ein Maß für den Wirkungsgrad einer Antenne. Der Reflxionsfaktor variiert mit der Frequenz und wird daher über einen Frequenzbereich gemessen. Der Reflexionsfaktor kann direkt in die Eingangsimpedanz umgerechnet werden.
Damit die Umgebung der Antenne die Messung nicht beeinflusst, wird die Messung in einer reflexionsfreien Messkammer durchgeführt.
Beispielhaftes Messergebnis an einer Keramikantenne zum Empfang von Globalstar Satellitensignalen. Deutlich zu erkennen, die gute Anpassung im Glbalstar Band um 1620 MHz.
Die Richtcharakteristik beschreibt die Winkelabhängigkeit der abgestrahlten Leistungsdichte in Bezug zu einem hypothetischen isotropen (perfekten) Kugelstrahler. Die Richtcharakteristik wird gewöhnlich in den beiden Hauptebenen (Azimuth und Elevation) gemssen. Andere Ebenen sind im Labor über einen Stellmotor in Längstachse möglich. Die Richtcharakteristik wird im Messprotokoll in einem Polardiagramm und einem kartesischen Diagramm dargestellt. Die radiale Skalierung kann linear oder logarithmisch in dB erfolgen. Bei der Messung im Labor wird durch die Messsoftware automatisch auch der winkelabhängige absolute Gewinn und die 3dB-Strahlbreite ermittelt.
Der Gewinn der Antenne wird über eine Referenzmessung mit Standardantennen ermittelt.
Sendeantenne und zu messende Empfangsantenne (AUT) befinden sich in einer echofreien Kammer im Abstand von etwa 3m. Die Antennnen können über Aktuatoren in Azimuth und Polarisationsrichtung bewegt werden. Auch eine Höhenvariation über einen motorisierten Lift sind möglich. Die gemssene Empfangsleistung wird von der Messsoftware ausgewertet und über die Winkel dargestellt.
Das beispielhafte Messprotokoll zeigt die Richtcharakteristik eines 2x4 Element Patcharrays.
Antennen weisen in der Regel eine lineare oder zirkulare Polarisation auf. Über den oben gezeigten Messaufbau kann die Polarisationsebene der Antennen und die Kreuzpolarisation mit hoher Genauigkweit ermittelt werden. Über eine Messung mit in Längstachse rotierender Sendeantenne kann darüber hinaus das Polarisationsverhalten in Abhängigkeit der Azimuthwinkel ermittelt werden.
Für zirkular polarisierende Antennen wird die Polarisationsart LHCP bzw. RHCP ermittelt und die Polarisationsellipse dargestellt. Daraus wird das axiale Verhältnis ermittelt.
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