Lab2 Antenna Measurement

Lab2 Antenna Measurement

วัตถุประสงค์
1. ศึกษาลักษณะการแพร่กระจายคลื่นของสายอากาศ
2. ศึกษาการตอบสนองคลื่นในระนาบตรงข้าม
3. เปรียบเทียบอัตราขยายของสายอากาศบางชนิด

อุปกรณ์การทดลอง
1. สายอากาศแบบ Yagi และ Log periodic
2. แท่นหมุนสายอากาศ
3. Spectrum Analyzer

ขั้นตอนการทดลอง
1. ตั้งสายอากาศแบบ Log periodic เข้ากับแท่นหมุน ใช้ระนาบแนวนอน หันสายอากาศไปยังอาคารใบหยก 2 ตั้งรับสัญญาณที่มุมนี้เป็น 0 องศา บันทึกค่าความแรงสัญญาณที่อ่านได้ เพิ่มขึ้นครั้งละ 5 องศา จนถึงมุม 180 องศา บันทึกค่าแอมปลิจูดของยอดคลื่นลงในตาราง
2. วาดกราฟรูปแบบการแพร่กระจายคลื่น Radiation pattern envelope โดยการพล็อตสัญญาณ กับค่ามุมที่สายอากาศรับสัญญาณ ในรูปแบบ Polar และ Rectangular โดยเทียบจุดที่มีค่าแอมปลิจูดสูงสุดให้เป็น 0 dB แล้ว มุมอื่นมีค่าลดลงเป็นสัดส่วนตามลำดับ
3. เปลี่ยนการตั้งระนาบสายอากาศรับสัญญาณแบบ จากระนาบแนวนอนเป็นระนาบแนวตั้ง หมุนสายอากาศรับสัญญาณจากมุม 0 องศา จนถึงมุม 180 องศา บันทึกค่าแอมปลิจูดของยอดคลื่นลงในตาราง


ผลการทดลอง

เครื่องรับสัญญาณแบบ Parabolic

มุม(องศา)	ระนาบ vertical(dBm)	ระนาบ Horizontal(dBm)
0	-61.56	-49.52
5	-77.02	-50.85
10	-76.71	-68.52
15	-80.1	-67.61
20	-79.93	-69.35
25	-84.18	-70.35
30	-100	-75.73
35	-88.36	-84.04
40	-83.82	-83.7
45	-84.65	-78.28
50	-82.97	-74.5
55	-80.35	-69.69
60	-84.21	-73.39
65	-86.46	-80.5
70	-84.98	-77.38
75	-84.63	-78.32
80	-83.68	-77.02
85	-87.55	-74.39
90	-87.43	-79.04
95	-81.18	-84.72
100	-82.31	-73.76
105	-83.32	-67.84
110	-85.91	-78.33
115	-88.68	-81.65
120	-91.18	-80.83
125	-92.03	-80.05
130	-89.84	-83.77
135	-87	-86.33
140	-88.48	-85.57
145	-88.82	-89.86
150	-88.78	-85.57
155	-90.35	-89.57
160	-84.34	-78.52
165	-79.19	-80.28
170	-77.48	-85.13
175	-80.48	-66.64
180	-80.92	-64.95
185	-88.87	-74.71
190	-85.02	-77.94
195	-95.07	-85.26
200	-86.9	-80.3
205	-92.93	-90.39
210	-87.08	-86.06
215	-93.96	-87.14
220	-93.26	-86.89
225	-86.25	-93.4
230	-86.7	-80.57
235	-94.24	-80.67
240	-87.05	-81.95
245	-90.89	-83.43
250	-91.08	-82.12
255	-90.78	-81.84
260	-90.47	-81.89
265	-88.22	-78.8
270	-77.87	-78.43
275	-84.84	-77.66
280	-86.82	-78.65
285	-87.86	-75.74
290	-92.31	-83.06
295	-81.83	-82.71
300	-82.47	-73.26
305	-83.43	-72.7
310	-87.33	-76.82
315	-87.96	-78.22
320	-88.94	-82.61
325	-85.53	-89.09
330	-77.69	-77.09
335	-79.8	-71.71
340	-79.59	-71.46
345	-88.87	-87.91
350	-67.55	-57.41
355	-67.43	-51.3

Radiation Pattern Envelope (Polar) ของสายอากาศเมื่อส่งด้วยสายอากาศแบบ Parabolic

ในระนาบ Horizontal และรับด้วยระนาบ Horizontal

Radiation Pattern Envelope (Polar) ของสายอากาศเมื่อส่งด้วยสายอากาศแบบ Parabolic

ในระนาบ Vertical และรับด้วยระนาบ Vertical

เครื่องรับสัญญาณแบบ Log Periodic

มุม(องศา)	ระนาบ Horizontal(dB)
0	68
5	71
10	73
15	71
20	74
25	71
30	67
35	68
40	69
45	71
50	70
55	71
60	68
65	67
70	59
75	67
80	69
85	74
90	76
95	79
100	81
105	83
110	80
115	79
120	80
125	81
130	80
135	82
140	82
145	80
150	79
155	75
160	74
165	73
170	70
175	67
180	68
185	61
190	61
195	61
200	65
205	67
210	66
215	68
220	67
225	69
230	68
235	70
240	72
245	71
250	66
255	71
260	74
265	73
270	71
275	71
280	69
285	68
290	67
295	68
300	69
305	71
310	72
315	73
320	77
325	73
330	71
335	75
340	75
345	76
350	75
355	73

Radiation Pattern Envelope (Polar) ของสายอากาศเมื่อส่งด้วยสายอากาศแบบ Log Periodic

ในระนาบ Horizontal และรับด้วยระนาบ Horizontal

เครื่องรับสัญญาณแบบ Parabolic (รับสัญญาณจากดาวเทียม)

มุม (องศา)	ระนาบ Horizontal (dBm)
355	-83.72
356	-81.98
357	-81.03
358	-77
359	-69.53
0	-65.73
1	-67.53
2	-69.78
3	-73.84
4	-76.64
5	-79.72
6	-79.11
7	-82.45

Radiation Pattern Envelope (Rectangular) ของสายอากาศเมื่อส่งด้วยสายอากาศแบบ Parabolic

ในระนาบ Horizontal และรับด้วยระนาบ Horizontal

วิจารณ์ผลการทดลอง

                ที่แหล่งกำเนิดจะกำเนิดคลื่นให้แพร่กระจายออกมาทุกทิศทาง  โดยที่เครื่องรับสัญญาณแต่ละแบบนี้จะมีรูปแบบการรับสัญญาณแตกต่างกันออกไป เช่น  เครื่องรับสัญญาณแบบ parabolic จะสามารถรับสัญญาณได้ทั้งระนาบ  Horizontal  และ Vertical ซึ่งเครื่องรับสัญญาณเหล่านี้จะสามารถรับสัญญาณได้ดีในช่วงการหมุนของระนาบรับสัญญาณเพียงบางมุมเท่านั้น  ดังนั้นในการติดตั้งจานรับสัญญาณจึงต้องทำการตั้งจานให้หันไปในมุมที่รับสัญญาณได้มากที่สุดเพื่อจะได้คุณภาพของสัญญาณที่ดีที่สุด  ในการทำการทดลอง การอ่านค่าการทดลองจากเครื่อง Spectrum  Analyzer  ที่มีค่าตัวเลขที่ไม่หยุดนิ่ง จึงทำให้การอ่านค่าการทดลองได้ไม่ค่อยถูกเท่าที่ควรทำให้ค่าที่อ่านได้มีค่าความคลาดเคลื่อนได้

สรุปผลการทดลอง

                การทดลองเรื่อง Antenna  Measurement เป็นการทดลองเพื่อดูคุณสมบัติของเครื่องส่งสัญญาณในแต่ละตัวว่ามีคุณสมบัติอย่างไร  เครื่องส่งสัญญาณบางตัวอาจจะส่งได้รอบทิศทาง  360 องศา แต่ในขณะที่บางตัวอาจส่งได้ดีเฉพาะด้านหน้าเท่านั้น  ซึ่งการทดลองนี้เราจะใช้เครื่องส่งสัญญาณแบบ  slot และเครื่องส่งสัญญาณแบบ parabolic โดยนำผลการทดลองมาพล๊อตกราฟ RPE ทั้งแบบ polar  และ rectangular เพื่อดูว่าระดับสัญญาณของเครื่องส่งชนิดใดสามารถส่งสัญญาณได้ดีที่สุด แต่ในการทดลองจริงนั้นจะพบว่าเกิดข้อผิดพบาดหลายอย่าง  เช่น  การอ่านค่าจาก Spectrum  Analyzer   อาจไม่ได้อ่านค่าสูงสุดที่ควรอ่าน