search query: @keyword kalibrointi / total: 67
reference: 9 / 67
« previous | next »
Author:Mäkelä, Sampo
Title:Reflectarray for 120-GHz radar application - antenna element characterization with near-field measurements
Heijastusryhmäantenni 120 GHz:n tutkasovellukseen - antennielementtien karakterisointi lähikenttämittauksin
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:73 s. + liitt. 11      Language:   eng
Department/School:Radiotieteen ja -tekniikan laitos
Main subject:Radiotiede ja -tekniikka   (S3012)
Supervisor:Räisänen, Antti
Instructor:Tamminen, Aleksi
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201407012287
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1599   | Archive
Keywords:reflectarray
near-field measurements
millimeter-wave
waveguide calibration
beam pattern measurements
heijastusryhmäantenni
lähikenttämittaus
millimetriaalto
kalibrointi
säteilykuvion mittaus
Abstract (eng):This thesis presents the near-field measurements of a 120-GHz reflectarray (RA), which is developed to a short distance millimeter-wave radar application.
The reconfigurable RA under development consists of 3700 coplanar patch antenna (CPA) elements, which are controlled by micro-electro-mechanical (MEMS) phase shifters.
Static prototype RAs preceding the MEMS-controlled one are manufactured for measurements.
The fundamentals of reflectarray design and analysis are described followed by an introduction of the main characteristics of the manufactured static reflectarrays.
Beam patterns are measured at a 3-m distance and compared with the calculated ones.
The plane-wave spectrum (PWS) and the diffraction efficiency of the reflectarray are determined with near-field imaging of the antenna aperture field.
A reflection measurement method is developed for characterization of the individual antenna elements in the RA.
The method has been modeled to validate the functionality of calibration and parameter extraction.
The measured beam patterns are in a good agreement with calculations in beam width and direction, but the presence of a strong specular component was observed in the measured PWS.
RAs suffer from over-etching, which increases the resonant frequency.
It is estimated to be 132.7 GHz, where the level of the main beam is increased 7.4-8.7 dB compared to those measured with 120 GHz.
The proposed reflection measurement method proved to be sufficient for distinguishing the differently tuned elements in both amplitude and phase.
The measured phase shift of the reflection coefficient varies from 20 degrees to 190 degrees and the designed phase shift of 90 degrees is reached only with open-ended 195 µm and short-circuited 200 µm stubs.
The measured diffraction efficiency is in range of 0.02-0.2 for differently tuned elements and it is in line with one calculated by a method based on computational back-propagation of the measured PWS.
Abstract (fin):Tämän diplomityön käsittelemä heijastusryhmäantenni, jota tutkitaan lähikenttämittauksin, on suunnitteilla 120 GHz:n lähialueen millimetriaaltotutkasovellukseen.
Kehitteillä oleva sähköisesti keilaava heijastusryhmäantenni sisältää noin 3700 antennielementtiä, joita ohjataan mikrosähkömekaanisilla (MEMS) vaiheensiirtimillä.
Ennen sähköisesti keilaavaa prototyyppiä antennista on valmistettu mittauksia varten staattiset versiot, joissa MEMS-vaiheensiirtimet on korvattu siirtojohdoilla, ja niiden pituutta muuttamalla aikaansaadaan sopiva vaiheensiirto.
Sen toimintaperiaate, suunnitteluperusteet, analyysi ja valmistettujen antennien ominaisuudet on selitetty työn kirjallisuuskatsauksessa.
Antennin säteilykuviot on mitattu kolmen metrin etäisyydeltä, ja niitä on verrattu laskennallisiin vastaaviin.
Tasoaaltospektri ja diffraktiohyötysuhde on määritetty mittaamalla antennin apertuurikenttää lähietäisyydeltä.
Yksittäisten antennielementtien karakterisointiin kehitetty heijastusmittausmenetelmä on mallinnettu kalibroinnin ja mitattujen parametrien erottelun varmistamiseksi.
Mitatut säteilykuviot vastaavat hyvin laskennallisia keilanleveyden ja -suunnan osalta, mutta mitatussa tasoaaltospektrissä havaittiin voimakas peiliheijastuskomponentti.
Valmistetuissa antenneissa ilmeni ylietsaantumista, mikä kasvattaa elementtien resonanssitaajuutta.
Sen havaittiin kasvaneen noin 132.7 GHz:iin, missä pääkeilan amplitudi oli 7.4-8.7 dB:ä suurempi kuin 120 GHz:llä mitatuissa.
Tutkittavalla heijastusmittausmenetelmällä onnistuttiin erottelemaan sekä amplitudi että suhteellinen vaiheensiirto erilailla viritetyille elementeille.
Heijastuskertoimen vaiheensiirto sijoittuu 20 asteen ja 190 asteen välille ja suunniteltu 90 asteen vaiheensiirto saavutettiin vain avoimella piirillä päätetyllä 195 µm:n ja oikosuljetulla 200 µm:n siirtojohdolla.
Mitattu diffraktiohyötysuhde vaihtelee 0.02:n ja 0.2:n välillä, mikä on linjassa tasoaaltospektristä holografisella projektiomenetelmällä määritetyn kanssa.
ED:2014-08-03
INSSI record number: 49510
+ add basket
« previous | next »
INSSI