Antenna Radiation Pattern Measurement
การทดลองเรื่อง : Antenna Radiation Pattern Measurement
วัตถุประสงค์ : 1. เพื่อศึกษาวิธีการใช้งานเครื่องวิเคราะห์แถบความถี่ในการวัดสัญญาณ
2. ศึกษาตัวแปรต่างๆในการรับสัญญาณของสายอากาศ
3. เพื่อศึกษารูปแบบการแพร่กระจายของคลื่น
อุปกรณ์การทดลอง :
1. สายอากาศแบบ Parabolic และ slot
2. ออสซิเลเตอร์แบบ Dielectric Resonant Oscillator ความถี่ 5.8 GHz
3. Spectrum Analyzer
4. สายนำสัญญาณ
5. เครื่องหมุนสายอากาศและวัดมุม
6. Power Supply
power supply spectrum analyzer
จานรับสัญญาณแบบ parabolic สายอากาศแบบ slot
เครื่องหมุนสายอากาศและวัดมุม
ขั้นตอนการทดลอง :
1. ติดต้ังอุปกรณ์รับสัญญาณ และส่งสัญญาณ ที่ความถี่ 5.8 GHz โดยใช้แรงดันไฟเลี้ยง 5V
2. ทดลองส่งสัญญาณ 5.8 MHz โดยต้ังระนาบจานส่งสัญญาณแบบ Parabolic ในระนาบ vertical และ ตั้งจานรับสัญญาณในระนาบ vertical
2. ทดลองส่งสัญญาณ 5.8 MHz โดยต้ังระนาบจานส่งสัญญาณแบบ Parabolic ในระนาบ vertical และ ตั้งจานรับสัญญาณในระนาบ vertical
3. วัดสัญญาณจากมุม 0 องศา จนถึงมุม 180 องศา(เพิ่มขึ้นทีละ 5 องศา) และบันทึกค่าแอมปลิจูดของยอดคลื่นลงในตารางที่ 1
4. วาดกราฟความสัมพันธ์ Front to back Ration (F/B) ของสัญญาณ กับค่ามุมที่จานรับสัญญาณหมุนไป ในรูปแบบ Polar และ Rectangular โดยเทียบจุดที่มีค่าแอมปลิจูดสูงสุดให้เป็น 0 dB แล้ว มุมอื่นมีค่า ลดลงเป็นสัดส่วนตามลำดับ
5. เปลี่ยนการต้ังระนาบจานส่งสัญญาณแบบ Parabolic จากระนาบ vertical เป็นระนาบ Horizontalและ จานรับสัญญาณแบบรับในระนาบ Horizontal และ Vertical โดยการหมุนจานรับสัญญาณจากมุม 0 องศา จนถึงมุม 180 องศา บันทึกค่าแอมปลิจูดของยอดคลื่นลงในตาราง
6. เปลี่ยนไปใช้สายอากาศแบบ Slot ( ส่งในระนาบ Horizontal ) บันทึกผลการทดลอง พร้อมวาดกราฟ การแพร่กระจายคลื่น และแสดงFront to back Ration (F/B) ของสายอากาศ
ผลการทดลอง: ตารางที่ 1 ความแรงสัญญาณ (dBm)รับด้วย Vertical Pol. และ Horizontal Pol.
Angle(dBm)
|
Horizontal polarization
Level (dBm)
|
Vertical polarization
Level (dBm)
|
0
|
-42.89
|
-60.1
|
5
|
-45.98
|
-66.34
|
10
|
-63.45
|
-78.1
|
15
|
-63.60
|
-77.45
|
20
|
-64.4
|
-77.5
|
25
|
-71.5
|
-84.8
|
30
|
-72.22
|
-85.5
|
35
|
-74.57
|
-84.35
|
40
|
-73.8
|
-85.67
|
45
|
-67.71
|
-81.47
|
50
|
-65.08
|
-80.6
|
55
|
-68.44
|
-83.1
|
60
|
-76.07
|
-85.48
|
65
|
-68.58
|
-82.47
|
70
|
-68.22
|
-81.54
|
75
|
-70.79
|
-83.0
|
80
|
-72.43
|
-84
|
85
|
-73.78
|
-84.5
|
90
|
-69.74
|
-84.2
|
95
|
-70.87
|
-84.7
|
100
|
-68.85
|
-82.99
|
105
|
-71.61
|
-83.2
|
110
|
-73.54
|
-85.6
|
115
|
-75.04
|
-86.3
|
120
|
-71.18
|
-84.6
|
125
|
-74.69
|
-86.0
|
130
|
-74.28
|
-85.0
|
135
|
-75.71
|
-86.0
|
140
|
-78.39
|
-85.6
|
145
|
-72.45
|
-89.22
|
150
|
-78.59
|
-91.6
|
155
|
-78.92
|
-88.9
|
160
|
-70.49
|
-89.53
|
165
|
-76.9
|
-81.51
|
170
|
-77.04
|
-79.74
|
175
| ||
180
| ||
185
| ||
190
| ||
195
| ||
200
|
-69.69
|
-83.2
|
205
|
-77.25
|
-84.4
|
210
|
-72.85
|
-86.7
|
215
|
-74.19
|
-87.98
|
220
|
-79.41
|
-85.15
|
225
|
-84.44
|
-86.99
|
230
|
-80.65
|
-85.2
|
235
|
-71.19
|
-86.4
|
240
|
-74.06
|
-82.1
|
245
|
-69.64
|
-85.32
|
250
|
-72.65
|
-84.25
|
255
|
-71.75
|
-83.9
|
260
|
-71.03
|
-90
|
265
|
-73.51
|
-86.4
|
270
|
-73.5
|
-85.99
|
275
|
-72.67
|
-89
|
280
|
-70.36
|
-86.0
|
285
|
-68.13
|
-87.7
|
290
|
-71.27
|
-85.23
|
295
|
-77.74
|
-84.93
|
300
|
-66.99
|
-84.06
|
305
|
-70.09
|
-82.4
|
310
|
-69.27
|
-84.3
|
315
|
-71.8
|
-91.7
|
320
|
-71.73
|
-87.9
|
325
|
-72.73
|
-85.215
|
330
|
-72.15
|
-89.84
|
335
|
-64.4
|
-80.5
|
340
|
-63.36
|
-78.24
|
345
|
-64.55
|
-80.73
|
350
|
-79.98
|
-79.26
|
355
|
-49.69
|
-64.68
|
Horizontal Polarization
Gain = 318.46 dBi F/B = 30 dBm 3db Bandwidth = 10 องศา
First side lobe = 20องศา First null = 10 องศา
Vertical Polarization
Gain = 318.46 dBi F/B = 20 dBm 3db Bandwidth = 10 องศา
First side lobe = 20 องศา First null = 10 องศา
วิจารณ์ผลการทดลอง
1.อุปกรณ์ในการทดลองมีน้อยเกินไปทำให้ผู้ที่ต้องการศึกษาได้ทดลองไม่ทั่วถึง
2.สายอากาศที่ต่อเข้ากับจานรับสัญญาณถ้าหากต่อไม่แน่นจะทำให้คุณภาพสัญญาณเพี้ยนได้
2.สายอากาศที่ต่อเข้ากับจานรับสัญญาณถ้าหากต่อไม่แน่นจะทำให้คุณภาพสัญญาณเพี้ยนได้
3.หากมีอะไรขวางทางระหว่างตัวส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณ ก็อาจทำให้สัญญาณที่ได้รับนั้นผิดเพี้ยนไปจาก เดิมและถูกลดทอนได้
4.การปรับมุมของจานรับสัญญาณมีผลกระทบต่อสัญญาณที่ได้รับ
4.การปรับมุมของจานรับสัญญาณมีผลกระทบต่อสัญญาณที่ได้รับ
สรุปผลการทดลอง
จากผลการทดลองพบว่าเมื่อทำการรับค่าสัญญาณจากตัวส่งสัญญาณแล้วพลอตกราฟ เราจะเห็นการแพร่กระจายของคลื่นโดยจะประกอบด้วย Main lobe, side lobe, null, back lobe etc. ซึ่งเราสามารถนำกราฟที่ได้มาวิเคราะห์และนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณได้
จากผลการทดลองพบว่าเมื่อทำการรับค่าสัญญาณจากตัวส่งสัญญาณแล้วพลอตกราฟ เราจะเห็นการแพร่กระจายของคลื่นโดยจะประกอบด้วย Main lobe, side lobe, null, back lobe etc. ซึ่งเราสามารถนำกราฟที่ได้มาวิเคราะห์และนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณได้
