Comparison of methods for measuring total radiated power and radiation efficiency of handset antennas
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Department
Major/Subject
Radiotekniikka
Mcode
S-26
Degree programme
Language
en
Pages
125
Series
Abstract
Käsipuhelinantennien säteilysuorituskyvyn tarkka määrittäminen on hankalaa. Nykyään käytössä olevat mittausmenetelmät ovat epäyhtenäisiä, ja monet mobiiliverkko-operaattorit ja matkapuhelinvalmistajat ovat saavuttaneet useita ristiriitaisia mittaustuloksia. Äskettäin on kansainvälisellä tasolla ruvettu etsimään menetelmää, joka mahdollisesti voitaisiin standardisoida. Diplomityön teoreettisessa osassa syvennyttiin tärkeimpiin tekijöihin, jotka vaikuttavat käsipuhelinantennien säteilysuorituskykyyn. Lisäksi esitettiin laaja kriittinen katsaus kirjallisuudessa ehdotetuista mittausmenetelmistä. Diplomityön kokeellisessa osassa arvioitiin ja vertailtiin kolmea eri mittausmenetelmää. Sirontakenttämenetelmälle (SFM), Muotosekoitetulle Kammiolle (SMC) ja 3D Suuntakuviointegrointimenetelmälle (3D PIM) toteutettiin mittausjärjestelmät, joita myös jatkokehitettiin. Kymmentä satunnaisesti valittua, kaupallisesti saatavissa olevaa GSM-puhelinta käytettiin testiaineistona menetelmiä vertailtaessa. Mittaukset suoritettiin kanavalla 50 (900 MHz), ja puhelimet olivat realistisessa käyttöasennossa. Puhelimen käyttäjän kehoa mallinnettiin korvattomalla keinovartalolla (pää, kaula ja hartiat). Puhelimien säteilytehotulokset 3D PIM- ja SMC-menetelmillä korreloivat parhaiten keskenään. Tämä tukee teoriaa näiden menetelmien välisestä analogiasta. Tavalliseen huoneeseen toteutetussa SFM-menetelmässä järjestelmän radiokanava jäi määrittelemättömäksi sisätilan monitie-etenemiskanavaksi. 3D PIM-menetelmässä kokonaissäteilyteho vaikutti hyvältä suorituskykykriteeriltä, kun taas maksimisäteilytehoa ei sellaiseksi voida suositella. Testipuhelimien keskimääräiset säteilytehoarvot fantomin kanssa vapaan tilan dipoliin verrattuna olivat -6.5 dBd +-2.3 dB, -6.9 dBd +-2.8 dB ja -7.1 dBd +-3.0 dB 3D PIM-, SMC- ja SFM-menetelmällä. Fantomin aiheuttama huononnus säteilytehoarvoihin oli keskimäärin 3.6 dB +- l.3 dB, 3.5 dB +- l.8 dB ja 4.9 dB +- 2.0 dB 3D PIM-,SMC- ja SFM-menetelmällä. Arvioidut mittausepävarmuudet ovat suuria, ja niiden pienentäminen onkin eräs tärkeimmistä tulevaisuuden haasteista. 3D PIM-menetelmä vaikuttaa sopivimmalta ehdokkaalta standardimittausmenetelmäksi, vaikka tarvitseekin vielä runsaasti lisää jatkokehitystä.Description
Supervisor
Toropainen, AnssiThesis advisor
Santomaa, VeliKeywords
handset antennas, total radiated power, radiation efficiency, Pattern Integration Method, Stirred-Mode Chamber, Random Field Method, Scattered Field Method, käsipuhelinantennit, kokonaissäteilyteho, säteilyhyötysuhde, suuntakuviointegrointimenetelmä, muotosekoitettu kammio, satunnaiskenttämenetelmä, sirontakenttämenetelmä