Zawsze bądź na bieżąco

Technika pomiarów anten oparta na profilach

Na Politechnice Darmstadt używa się do wykonywania pomiarów anten niezawierających metalu profili KH. 

W Instytucie Techniki Mikrofalowej i Fotoniki na Politechnice Darmstadt prowadzone są intensywne badania nad sterowanymi systemami antenowymi. W ramach badań anteny poddawane są pomiarom w tzw. komorze bezodbiciowej (ang. anechoic chamber). „Mowa o pomieszczeniu pochłaniającym całkowicie promieniowanie mikrofalowe, podobnym do wygłuszonych pomieszczeń”, wyjaśnia dr inż. hab. Holger Maune, kierownik grupy działającej w instytucie, która zajmuje się przestrajalnymi urządzeniami mikrofalowymi (ang. tunable microwave devices). Komora bezodbiciowa rzeczywiście przypomina ściany w studio nagraniowym wyłożone panelami akustycznymi. Komora wyłożona jest wieloma piramidkami wykonanymi z pianki węglowej. Spiczasty kształt materiału absorbującego gwarantuje, że ściany pochłaniają fale elektromagnetyczne, zapobiegając ich odbijaniu. W komorze powstaje dzięki temu tzw. cicha strefa (ang. quiet zone), w której istnieje tylko jedna wiązka – sygnał, który wysyłany jest przez jedną antenę do drugiej i który nie jest odbijany ani przez ściany ani przez podłogę, tłumaczy Holger Maune. Dlatego w pomieszczeniach służących do przeprowadzania pomiarów anten zrezygnowano w całości z elementów wykonanych z metalu, ponieważ odbijają fale 1:1. W związku z tym do budowy konstrukcji urządzenia pomiarowego użyto w instytucie niezawierających metalu profili KH item.

Zestawienie porównawcze profili

Który profil lepiej sprawdzi się przy realizacji wspomnianej konstrukcji: Klasyczny profil aluminiowy czy może ekologiczny profil KH? W bezpłatnym przewodniku po materiałoznawstwie znajdziesz wszystkie informacje pozwalające podjąć odpowiednią decyzję o wyborze produktu.
POBIERZ TERAZ

Technika pomiarów anten przy użyciu profili KH w pomieszczeniu pochłaniającym promieniowanie mikrofalowe

item opracowało profil KH systemu modułowego MB jako niezawierającą metalu alternatywę dla klasycznego profilu aluminiowego. Profil KH wykonany jest z materiału kompozytowego składającego się w 70% z włókien drzewnych, a w 30% z termoplastycznego tworzywa sztucznego, tzw. polipropylenu. Oba rodzaje tworzywa nadają się do recyklingu. Do produkcji profili KH wykorzystywane jest drewno pochodzące ze zrównoważonej gospodarki leśnej wyróżnionej znakiem ekologicznym PEFC  (The Programme for Endorsement of Forest Certification). Profile KH przekonują ponadto ekologicznym wykonaniem, gdyż do ich produkcji potrzeba o 76% mniej energii pierwotnej niż w przypadku aluminium. Profile KH wyróżniają się także lepszym bilansem emisji, ponieważ ich ekwiwalent CO2 wynosi 3,6 kg. W ten sposób można zmniejszyć wydzielanie dwutlenku węgla o 91% w porównaniu do profili z aluminium. Pod względem właściwości materiałowych profile KH również przewyższają swój aluminiowy odpowiednik, gdyż są o 1,6 kg od niego lżejsze. Profile KH nadają się idealnie do rozwiązań przeznaczonych do użycia fal elektromagnetycznych i izolacji elektrycznej. Do tego rodzaju rozwiązań nie można używać metalowych elementów, ponieważ przewodzą prąd bądź odbijają promieniowanie, zafałszowując w ten sposób wyniki pomiarów. Idealnym obszarem, w którym można zastosować profile KH, jest technika pomiarów anten.

Dzięki zastosowaniu niezawierających metalu profili KH oraz piramidek wykonanych z pianki z tworzywa sztucznego, którymi wyłożone są ściany i podłoga komory, fale elektromagnetyczne nie są odbijane.

Brak właściwości metalicznych i wszechstronne zastosowanie

Moduł pozycjonujący, wykonany z profili specjalnych, wyposażony jest w obrotową podstawę oraz obrotowy przegub, który pozwala na obracanie układu o 360 stopni. Antena, która będzie mierzona, mocowana jest do przegubu kulkowego przy module pozycjonującym – wykonanym także przez item. Z boku umieszcza się antenę wzorcową, aby promienie przedostały się do środka konstrukcji. Odbierane sygnały mierzone są za pomocą anteny na module pozycjonującym. „Chcemy uniknąć sytuacji, gdy antena wysyła fale tam, gdzie nie są one potrzebne”, wyjaśnia Holger Maune. Pomiar pozwala rozpoznać obraz wzorcowy anteny – z płatem głównym, do którego antena wysyła sygnały, oraz płatami bocznymi, gdzie promieniowanie nie powinno się pojawić. Holger Maune odkrył profile KH w roku 2019 i od razu się zorientował, że mogą być przydatne do wykonywania pomiarów anten. „Od dawna wykorzystujemy produkty item do naszych mechanicznych konstrukcji, np. do uchwytów na magnesy lub do układów pomiarowych”, opowiada. „Profili aluminiowych używamy już od wielu lat.”

Profile KH można łączyć z profilami aluminiowymi 1:1 – wszystkie elementy wyróżniają się modułową budową i są ze sobą kompatybilne.

Profile KH rzeczywiście okazały się idealnym rozwiązaniem do techniki pomiarów anten. Holger Maune: „Profile całkowicie spełniły nasze oczekiwania, ponieważ nie mają właściwości metalicznych i nie przewodzą prądu, dzięki czemu zmniejszają skuteczną powierzchnię odbicia i odbicie wsteczne”. „W dziedzinie pomiarów anten jest to jedyna alternatywa dla aluminium – żadne inne rozwiązania się nie sprawdzają.” Profile KH są bardzo wszechstronne, czyli spełniają standard item, a na dodatek nie mają właściwości metalicznych. Wszechstronne są również komponenty, z których wykonana jest konstrukcja: „Antena musi być umieszczona zawsze dokładnie nad środkiem osi obrotu”, tłumaczy. „Można to w łatwy sposób wyregulować.” Kolejną zaletą jest to, że profile specjalne mają modułową budowę i można je bez problemu łączyć z profilami aluminiowymi oraz innymi elementami item. Holger Maune zachwycony jest przede wszystkim stabilnością profili KH. „Profile mają 6 m długości. Gdy je dostałem, byłem zachwycony ich stabilnością”, opowiada i dodaje: „Jesteśmy bardzo zadowoleni z profili KH item.”

Chciałbyś regularnie otrzymywać informacje na temat możliwego stosowania produktów item? W takim razie mamy coś dla Ciebie: Zapisz się do blogowego newslettera item, wykorzystując do tego baner w prawym górnym rogu!