3.1 Phƣơng pháp đo lƣờng anten
3.1.3 Một số phƣơng pháp đo đặc trƣng hƣớng tự động
Từ 2 phƣơng pháp cơ bản trên, nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã cải tiến để chế tạo ra các hệ thống đo tự động nhằm tiết kiệm thời gian đo, nâng cao độ chính xác của các phƣơng pháp. Sau đây là một số hệ thống đo tự động đƣợc biết.
3.1.3.1 Hệ thống đo trường gần trong mặt cầu
D. W. Hess cùng với đồng nghiệp [41] đã xây dựng hệ thống đo lƣờng trƣờng gần trong mặt cầu. Sơ đồ chi tiết của hệ thống này đƣợc mơ tả trong Hình 3.5. Trong đó, anten chuẩn đƣợc đặt trên một rãnh hình cầu có thể dịch chuyển đƣợc, anten cần đo đƣợc đặt ở tâm mặt cầu, anten này có thể quay ngang đƣợc để có thể đo với các góc phƣơng vị khác nhau. Ngoài ra hệ thống gồm các hệ thu phát sóng điện từ để thu tín hiệu và quan trọng nhất là hệ thống máy tính MI-3000 để phân tích các tín hiệu thu đƣợc, thực hiện chuyển đổi để xây dựng đặc trƣng hƣớng trƣờng xa của anten cần đo.
Hình 3.5 Mơ hình đo đặc trưng hướng gián tiếp từ trường gần qua phân tích tín hiệu trên mặt cầu[41]
Trong một lần đo, anten chuẩn sẽ thực hiện việc dịch chuyển trên máng cầu để xây dựng giản đồ hƣớng ứng với một góc phƣơng vị cố định, sau đó anten cần đo sẽ đƣợc quay đi một góc nhỏ và anten chuẩn lại lặp lại q
trình đo của nó. Q trình tiếp tục cho đến khi hồn thành q trình đo đặc trƣng hƣớng cho anten.
Phƣơng pháp này có ƣu điểm là có thể đo tự động hồn tồn và có độ chính xác cao đặc trƣng hƣớng của anten, đồng thời, phƣơng pháp này thực hiện đo gián tiếp trƣờng gần nên có thể thực hiện đƣợc trong phạm vi phịng thí nghiệm.
3.1.3.2 Hệ thống đo tự động ORBIT/FR
Hệ thống này đƣợc nghiên cứu và phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Lior Shmidov tại Israel [49]. Tồn bộ hệ thống đƣợc mơ tả trong Hình 3.6
Trong hệ thống này, anten chuẩn (probe) có thể di chuyển một cách chính xác trên một mặt phẳng song song, đối diện với anten cần đo nhờ vào hệ thống điều khiển mơ tơ bƣớc. Trong q trình đo, anten chuẩn sẽ đƣợc di chuyển trên tồn mặt phẳng, các tín hiệu sẽ đƣợc tự động ghi lại và tính tốn ra thơng tin đặc trƣng trƣờng xa của anten.
Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống đo đặc trưng hướng anten ORBIT/FR [49]
Với hệ thống nhƣ vậy, nhóm tác giả của Lior Shmidov đã đƣa ra các kết quả trong Hình 3.7. Các kết quả thu đƣợc có độ chính xác chƣa cao nhƣng cũng đủ để có thể đánh giá đƣợc chất lƣợng anten trong quá trình sản xuất.
Nhìn chung phƣơng pháp có thể thực hiện đƣợc việc đo tự động hoàn toàn nhƣng vẫn phải dịch chuyển anten chuẩn (probe) nên vẫn cần nhiều thời gian để thực hiện quá trình đo đạc.
Trong các hệ thống tự động dùng để đo đặc trƣng hƣớng của anten kể trên, bên cạnh những phƣơng pháp đƣa ra đặc trƣng hƣớng với độ chính xác rất cao cịn có những phƣơng pháp đƣa ra kết quả gần đúng. Nhƣng đều có điểm chung là thời gian tiến hành đo đạc rất lâu vì phải thực hiện việc xoay cơ trong tồn bộ khơng gian phía trƣớc anten.
Trên cơ sở nghiên cứu hệ thống tính tốn số và vấn đề tạo búp sóng cho anten mạng pha số, luận án đề xuất một phƣơng pháp có thể đo nhanh đặc trƣng hƣớng với chi phí thấp vì hồn tồn có thể loại bỏ phần quay cơ học.