Antennit 2,4 GHz:n, 3,5 GHz:n ja 5,5 GHz:n langattomissa järjestelmissä

Abstract

Radiotekniikkaa opiskellessa mitataan usein valmiita antenneja laboratorio-olosuhteissa ja tällöin saattaa opiskelijoilla jäädä antennien rakenteesta ja toiminnasta vain pintapuolinen ja vaikeaselkoinen kuva. Tämän työn tarkoituksen on kuvata itse tehdyn antennin suunnittelua, rakentamista ja mittausta, antennien mittausta varten olevalla Agilent VEE –ohjelman pohjalta tehdyllä tietokoneohjatulla mittausjärjestelmällä. Suunnitteluun ja rakentamiseen liittyvät ongelmat kuvataan helppotajuisesti ja saadut tulokset käydään läpi tarkkaan, jotta saadaan kuva siitä, minkälaisia vaiheita toimivan antennin rakentamisessa tulee vastaan. Työn alussa käydään läpi langattomien järjestelmien historiaa ja tämän työn taustoihin vaikuttavaa teoriaa. Teoriaosuudessa tutustutaan langattomaan tiedonsiirtoon ja langattomiin järjestelmiin sekä niiden etuihin ja haittapuoliin. Syvemmin tarkastellaan langattomia järjestelmiä WLAN- ja WiMAX-ympäristöjen kautta. Työssä kuvaillaan kahden itse tehdyn antennin; aaltoputkiantennin, joka on valmistettu säilyketölkistä, sekä dipoli-antennin, joka on valmistettu kakkuvuoasta, valmistuksen vaiheita alun suunnittelusta lopullisiin mittauksiin. Antennien suunnittelussa on hyödynnetty internetistä löytyviä ohjeita. Lopussa pohditaan mahdollisia ongelmakohtia ja sitä, kuinka antennien toimintaa olisi saanut parannettua.

When studying radio technology, factory-made antennas are usually measured in laboratory conditions. In that case students may have only superficial information about the structure and action of antennas. The purpose of the present study was to describe the design, developing and measuring fo self-made antennas, with Agilent VEE –program based computer controlled measurement system developed for antenna measuring. Problems related to designing and developing antennas are described in an easy to understand way and the results received are presented and explained so that the reader can get an understanding of the stages in antenna developing. The study starts with the history of wireless systems and theory on which the study is based. The theoretical framework familiarizes the reader with wireless data transmission and systems and also theirs pros and cons. Wireless systems are considered deeper through WLAN and WiMAX environments. The study describes two self-made antennas; Waveguide-antenna, which is developed with a can and dipole-antenna, which is developed with a cake tin, manufacturing from the beginning of designing to the final measuring of the antenna. Precepts which are available in the Internet are piggybacked with antenna designing. Finally black spots are considered and also wondered how it would be possible to improve the operation of the antennas.