Onverstoorde veld

Deze paragraaf geeft een analyse van de metingen van het onverstoorde veld in de anechoïsche kooi van Faraday. Het resultaat van deze meting en het resultaat van de simulatie zijn te zien in figuur 26. In het gemeten signaal is een duidelijk sinusvorm aanwezig. Dit wordt veroorzaakt door de

golfbeweging van de elektromagnetische golven. Deze sinus lijkt, naarmate verder van het

schaduwgebied (x =0) gemeten wordt een steeds kortere periode te hebben. Dit is echter inherent aan de meetmethode. Omdat de weglengte r3x toeneemt met de stelling van Pythagoras.

Weergegeven in formule 8. Er kan worden uitgerekend dat een sinusbeweging de breedte heeft waarbij de pad lengte r3 0,1 m (de golflengte van 3 GHz) toeneemt. Dit is gedaan voor de sinus beweging van x = 1,10 m tot x = 1,30 m. Hieruit blijkt dit inderdaad het geval te zijn (∆𝑟3,𝑥= 0,096

m).

Naarmate verder uit het midden gemeten wordt neemt de afstand r3 steeds sneller toe. Daarom lijkt de periode van deze sinus steeds korter te worden.

𝑟_3,𝑥= √(𝑟₁+ 𝑟₂)2_{+ 𝑥}2 ₍₈₎

Waarin:

r3,x directe afstand van zender tot ontvanger op positie x, figuur 18 (m)

r1 afstand van zender tot cilinder, figuur 18 (m)

r2 afstand van cilinder tot positie x = 0, figuur 18 (m)

x positie x, figuur 18 (m)

𝑟_3.⁡⁡1,30− 𝑟_3.⁡⁡1,10= √(1,10 + 1,10)2_{+ 1,30}2_{− √(1,10 + 1,10)}2_{+ 1,10}2

𝑟_3.⁡⁡1,30− 𝑟_3.⁡⁡1,10= 0,096 m

Om de verstoring door de cilinder te meten worden gecorrigeerd voor de sinusbeweging die in het dit signaal aanwezig is. Dit gebeurt, net als bij de metingen in paragraaf 5.1, door de metingen van het onverstoorde veld van de metingen van het verstoorde veld af te trekken. Nu de sinusvorm in het signaal verklaard is wordt figuur 26 vergeleken met figuur 19, de metingen in de niet

anechoïsche kooi van Faraday. Het gemeten veld in de anechoïsche kooi van Faraday blijkt een stuk minder grillig. Waar in figuur 19 de afstand tussen opvolgende meetpunten oploopt tot wel 4 dBm is dat hier nog maar tot 1,5 dBm. Dat deze afstand minder is, laat zien dat er veel minder, tot bijna geen invloed is van reflecties. Omdat er zo weinig invloed van reflecties is hoeft er niet in een

38 frequentieband gemeten te worden zoals bij de metingen in de kooi van Faraday, maar kan bij de frequentie van 3,00 GHz gemeten worden.

Figuur 26: resultaten van de meting van het onverstoorde elektrisch veld, zonder verstoring, in de anechoïsche kooi van Faraday. f = 3,00 GHz; r1 = 1,10 m; r2 =1,10 m.

5.2.2 Verstoring door cilinder

Deze paragraaf geeft en analyseert de resultaten van de metingen van de verstoring van radiogolven door cilinders in de anechoïsche kooi van Faraday. De resultaten zijn gegeven in figuur 28 en 29. Net als bij de metingen in paragraaf 5.1.4 wordt het verloop van de grafiek van de resultaten vergeleken met het resultaat van de simulatie.

5.2.2a Onnauwkeurigheid van de resultaten

Deze paragraaf bepaalt de onnauwkeurigheid in de meetresultaten van de anechoïsche kooi van Faraday. De verwachting is dat deze metingen nauwkeuriger zijn dan in de kooi van Faraday. Doordat i bij één frequentie is gemeten zou de onnauwkeurigheid in de x-positie moeten zijn

teruggedrongen ten opzichte van de metingen in paragraaf 5.1. De onnauwkeurigheid in de x-positie in deze metingen wordt alleen veroorzaakt door de nauwkeurigheid waarmee de afstand r1 en r2 zijn bepaald. De grootte van de onnauwkeurigheden, is op de zelfde manier bepaald als in paragraaf 5.1.2a Deze figuur is weergegeven in bijlage 6. In deze figuur is te zien dat de onnauwkeurigheid in de x-positie maximaal 0,10 m bedraagt. Dit is aanzienlijk nauwkeuriger dan de 0,22 m bij de metingen in paragraaf 5.1.2.

5.2.2b Analyse van resultaten

Deze paragraaf analyseert de resultaten van de metingen in de anechoïsche kooi van Faraday. Door bij één frequentie te meten is de onnauwkeurigheid in de x-positie duidelijk gereduceerd ten opzichte van de metingen in de kooi van Faraday. Deze varieert nu van 0,05 meter in het

schaduwgebied tot 0,10 meter op de positie x = 1,50. Uit figuur 27 en 28 blijkt dat de meting binnen zijn onnauwkeurigheid overeen komt met de simulatie. De posities van de pieken bij de metingen in de anechoïsche kooi zijn dus nauwkeuriger dan de metingen in kooi van Faraday. Als de ruimte de radiogolven goed absorbeert en het daarom voldoende is om bij slechts één frequentie te meten dan te middelen bij een frequentieband, reduceert dit duidelijk de onnauwkeurigheid.

Met de resultaten van de metingen in de anechoïsche kooi van Faraday kan worden gesteld dat het mastmodel een goede beschrijving geeft van de positie van de pieken in het vermogen bij

verstoring van een elektromagnetisch veld door een cilinder. Ook blijkt dat reradiation, verstrooiing en Fresneldiffractie de dominante stooreffecten zijn. Deze effecten beschrijven namelijk de

verstoring door een cilinder.

Om kwantitatief te kunnen vergelijken moeten de simulatie van het mastmodel en de resultaten van de metingen in dezelfde eenheid worden uitgedrukt. Dan moet het mastmodel zodanig worden aangepast dat het met vermogens rekent. Bij de metingen moet hiervoor de lengte van de antenne en de stroom door de antenne moeten dan bekend zijn. Deze zijn namelijk nodig om het vermogen van de antenne uit te rekenen.

40

Figuur 27: Resultaat van de verstoring van het elektrisch veld door een cilinder in de anechoïsche ruimte, gesimuleerd en gemeten,. rc = 0,070 m; r1 = 1,0 m; r2 =1,83 m. Veld zonder verstoring is hier afgetrokken van het veld met verstoring door de

cilinder.

Figuur 28: Resultaat van de verstoring van het elektrisch veld door een cilinder in de anechoïsche ruimte, gesimuleerd en gemeten,. rc = 0,035; r1 = 1,0 m; r2 =1,83 m. Veld zonder verstoring is hier afgetrokken van het