Hiệu chuẩn thiết bị RF

Hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn- giới thiệu cơ bản :

–    Sóng Radia Frequency ( Sóng vô tuyến) Là sóng điện từ có dải tần số nằm trong khoảng 3kHz tới 300 GHz.

-Thiết bị RF là những thiết bị có phạm vi hoạt động nằm trong dải tần số của sóng RF.

Một số thuật ngữ đơn vị thường gặp trong lĩnh vực đo lường

+ Sóng : có 2 thành phần chính  là biên độ ( dBm, V.) và bước sóng.

– Biên độ : Là độ cao, độ mạnh hoặc công suất của sóng.

– Bước sóng : là khoảng cách giữa hai điểm tương tự trên hai đỉnh sóng liên tiếp.

Picture1

+ Pha : pha là một thuật ngữ mang tính tương đối. Nó chỉ ra mối quan hệ giữa hai sóng có cùng tần số.Picture2

+ Tần số : Tần số là số lần dao động trên một đơn vị thời gian.

+ Chu : chu kỳ là khoảng thời gian để thực hiện đủ một dao động.

+ Sóng hài ( Harmonic) :   Sóng hài có thể coi như là tổng của các dạng sóng sin mà tần số của nó là bội số nguyên của tần số cơ bản.

Picture3

+ Hệ số méo điều hòa THD( Total Hamonics Distorsion):ảnh hưởng đến sai số của các thiết bị đo, làm cho kết quả đo bị sai lệch.

+ SWR (Standing Wave Ratio ) :Tỉ số sóng đứng

  – Nó cho ta biết trở kháng đầu cuối của thiết bị được phối hợp tốt như thế nào với trở kháng đặc trưng của đường truyền dẫn. Cụ thể, VSWR là tỉ số của điện áp RF tối đa trên điện áp RF tối thiểu dọc theo đường truyền dẫn

VSWR có thể đo được dễ dàng với thiết bị được gọi là SWR meter. Nó được cài vào đường truyền dẫn và cho ta giá trị của VSWR. Tại giá trị VSWR bằng 1.5, khoảng 4% công suất tới đầu cuối ăng-ten bị phản xạ lại. Tại giá trị 2.0, khoảng 11% công suất tới bị phản xạ lại. VSWR có giá trị từ 1.1 tới 1.5 được coi là tuyệt vời, giá trị từ 1.5 tới 2.0 được coi là tốt, và các giá trị cao hơn 2.0 có thể không chấp nhận được.

–  Để minh họa cho VSWR, hãy tưởng tượng dòng nước chảy qua 2 ống nước ở trong vườn. Nếu 2 ống nước có cùng đường kính thì dòng nước sẽ chảy qua chúng một cách thông suốt. Nếu một ống nước được kết nối với một vòi lớn hơn đáng kể so với ống nước còn lại nằm ở phía dưới đường ống, thì sẽ có một trở lực trên vòi nước và thậm chí tại điểm kết nối giữa 2 ống nước. Trở lực đứng này minh họa cho VWSR được minh họa trong hình sau. Trong ví dụ này bạn có thể thấy rằng trở lực này có thể có ảnh hưởng xấu và sẽ không có nhiều nước được truyền sang ống nước thứ 2 như trong trường hợp 2 ống nước có đường kính bằng nhau..

Một số đơn vị thường gặp

-1. dBm, dBw

dBm là đơn vị công suất thuần túy (không so sánh). Cách tính 1dBm=10log(PmW/1mW).
Ví dụ: Công suất phát của thiết bị là 10W, biểu diễn dạng dBm là 10lg(10000/1)=40dBm.
Tương tự, dBW cũng là đơn vị công suất thuần túy, nhưng được chuyển đổi từ W sang. Vd: 1W –> 10lg(1) = 0dBW; 2W = 3dBW.

-2. dBi, dBd

dBi và dBd đều là các đơn vị biểu diễn độ lợi công suất (power gain) của antenna, nhưng có tham chiếu khác nhau.
dBi so sánh power gain của antenna với antenna đẳng hướng (omni-antenna/isotropic antenna: antenna điểm có công suất phát đi các hướng bằng nhau).
dBd so sánh power gain của antenna với antenna lưỡng cực đối xứng (half-wave dipole).
0dBd = 2.15dBi
XdBd = (X + 2.15)dBi

-3. dB
dB là đơn vị so sánh về độ mạnh (intensity), công suất (power).
Đối với điện áp (V), dòng (I) và trường E (điện trường, từ trường), công thức tính là 20lgX (dB)
Đối với công suất (P), độ lợi (G), công thức tính là 10lgX (dB)
Vd: Công suất A là XW tương đương X’dBm, Công suất B là YW tương đương Y’dBm. Khi đó so sánh A lớn hơn (nhỏ hơn) B bao nhiêu dB, tính bằng 10g(X/Y)dB hoặc (X’-Y’)dB.
Antenna A có độ lợi 20dBd, B là 14dBd, vậy A có độ lợi lớn hơn B 6dB

-4. dBc
dBc  có phương pháp tính giống với dB và cũng là một đơn vị tương đối, có liên hệ đến một đại lượng khác. dBc thường được dùng mô tả khả năng của các RF components, vd: carrier power được mô tả bởi mức interference, coupling, scattering…
Ở đâu dùng dBc, ở đó có thể thay bằng dB. dBc ít được dùng đến.

-Để chuyển giữa các đại lượng tính theo dB, dBm, … bạn nên chú ý là các giá trị đó đều là giá trị so sánh theo 1 đại lượng chuẩn (reference), ví dụ dB lấy chuẩn là 1W, dBm lấy chuẩn là 1mW. Vì vậy để chuyển đổi qua lại thì cách dễ dàng nhất là chuyển về dạng tuyến tính rồi đổi ngược lại. Ví dụ 1.5dB = ? dBm. Ta chuyển 1.5dB sang W bằng 10^(1.5/10) = 1.4125W, đổi sang mW được 1412.5 mW, đổi ngược lại dBm 10*log(1412.5) = 31.5 dBm

” ST”

 

 

Comments

comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>