Cambio de fase de la antena

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Mi pregunta es sobre los sistemas de medición de RF que utilizan el tiempo de llegada de la señal de las antenas como principio de funcionamiento, por ejemplo. GPS. Se sabe que la impedancia de una antena bien adaptada sumergida en dieléctrico con pérdida cambia. Como en este caso de un antena cubierta por la nieve. Por lo tanto, la impedancia de entrada compleja Z de la antena depende del entorno circundante. De la teoría de circuitos, conocemos una relación entre Z y un cambio de fase asociado a ella como: $$ \ Theta = atan (X / R) $$ donde $$ Z = R + jX $$

¿Entonces un altímetro de radar en un avión que pasa a través de una nube densa daría una lectura de altitud falsa?

En la literatura, veo que el tema de los circuitos equivalentes de antena frente a un entorno dieléctrico con pérdidas está bien cubierto, sin embargo, nadie consideró qué significa desde el punto de vista del dominio temporal. ¿Mi razonamiento es que la antena agrega intrínsecamente un cambio de fase, expresado por la fórmula que se indica arriba, correcto?

    
pregunta Kris

2 respuestas

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No creo que entiendas cómo funciona el GPS. Cada satélite transmite una secuencia pseudoaleatoria de bits, y el receptor compara la diferencia en el tiempo de llegada entre ellos. Al comparar los retrasos relativos de tres o más satélites, combinados con el conocimiento de la posición del satélite en ese instante (que también se transmite), el receptor puede triangular su posición.

Debido a que el receptor está comparando los tiempos relativos , cualquier retraso que sea igual a todas las señales es irrelevante.

No tendría sentido que un receptor GPS dependiera del tiempo de llegada absoluto, ya que eso requeriría que cada receptor contenga un reloj atómico extremadamente preciso como referencia.

Tampoco tendría sentido que un receptor GPS dependiera de la fase. Todo lo que necesita hacer para alterar la fase de la señal recibida es rotar la antena. ¿La rotación de su receptor GPS cambia su posición reportada? Espero que no!

Además, señalaría que la fórmula a la que hace referencia (\ $ \ theta = \ tan ^ {- 1} (X / R) \ $) no significa que la antena esté introduciendo un cambio de fase. Es simplemente el ángulo de fase de la impedancia de la antena.

Unángulodefasede\$\theta\$significaquesiaplicaunatensiónsinusoidalaesaimpedancia,lafasedelacorrienteseretrasaráconrespectoalade\$\theta\$.Estopuedeonointroduciruncambiodefasealaseñalrecibida:dependedeloquequieredecircon"cambio" y lo que está usando como referencia, la impedancia del receptor y si está considerando la corriente o el voltaje como la señal.

Eso, y entre el receptor y la antena, son un conjunto de impedancias complejas y líneas de transmisión que cada una introducirá sus propios cambios de fase, por lo que la impedancia de la antena no crea ningún problema nuevo.

    
respondido por el Phil Frost
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Sí, el fenómeno es real, pero por lo general no tiene importancia. En particular, para el GPS, todas las señales recibidas se retrasan en la misma cantidad, por lo que no tiene efecto en el cálculo de la posición. En realidad, es lo mismo que agregar algunas pulgadas de cable de antena.

Si está diseñando un sistema en el que los pequeños retrasos absolutos son significativos, necesita encontrar una forma de medirlos y compensarlos.

    
respondido por el Dave Tweed

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