The determination of the antenna factors of wideband EMC-antennas

Abstract

Tämän työn tarkoituksena on ollut tutkia tekijöitä, jotka vaikuttavat EMC-antennin toimintaan ja antennikertoimeen. Työssä on selvitetty, kuinka erityisesti johtavasta maatasosta, mittausetäisyydestä ja mittausmenetelmästä johtuvat tekijät vaikuttavat nykyisten EMC-antennien antennikertoimeen. Lisäksi on tutkittu polarisaation vaikutusta antennien kalibroinnissa.

Työn alussa on selvitetty yleistä teoriaa radioaaltojen etenemisestä kahden pisteen välillä sekä aallon käyttäytymisestä kahden aineen rajapinnassa. Työssä on esitelty yleisimmät EMC-antennit sekä annettu työssä käytettyjen antennien valmistajien ilmoittamat antennikertoimet. Antennikertoimeen sisältyvän epävarmuuden merkitystä häiriösäteilyn kentänvoimakkuusmittauksen epävarmuuteen on tutkittu. Työssä on esitelty kaksi yleisintä EMC-antennien kalibrointimenetelmää.

Mittausten avulla on tutkittu eri tekijöiden vaikutusta antennikertoimeen. Johtavan maatason ja antennin välisen etäisyyden vaikutusta antennikertoimeen on tutkittu neljällä eri antennin korkeudella. Mittausetäisyyden vaikutusta on tutkittu kolmella eri mittausetäisyydellä. Polarisaation vaikutus antennikertoimeen on selvitetty tekemällä mittauksia sekä vaaka- että pystypolarisaatiolla. Lisäksi on mittausten avulla tutkittu maatason koon merkitystä antennien väliseen vaimennukseen.

Tehtyjen mittausten perusteella on todettu, että kalibroitavan antennin ja maatason välisen etäisyyden vaikutus antennikertoimeen voi olla yli 2 dB. Mittausetäisyyden muutos toi antennikertoimeen pahimmillaan 2,5 dB:n muutoksen. Polarisaation vaikutuksen antennikertoimeen todettiin riippuvan käytetystä maatasosta. Maatason koon todettiin vaikuttavan selvästi antennien väliseen vaimennukseen. Tehdyillä mittauksilla on todettu, että pelkän vapaan tilan antennikertoimen käyttö aiheuttaa virhettä häiriösäteilymittaukseen, mikä tulee ottaa huomioon, jos häiriösäteilymittausten epävarmuutta halutaan saada pienemmäksi.