天線和比較器組裝後的量測及探討

而當兩個天線排列在一起後再加比較器就可以先從遠場量測室量測Σ和Δ的場型 是否跟前述類似。圖 3-13 為天線排列示意圖，其中兩支天線的間距為 d=λ/2，在 2.4G 時波長λ=125mm，所以 d=62.5mm，至於極化方向則為垂直極化。

(a) (b) 圖 3-13 天線排列示意圖(a)旁視圖(b)側視圖

圖 3-14 就是天線和比較器組裝後量測的遠場Σ 及 Δ 場型圖。從圖 3-14 可發現到，

Σ 及 Δ 場型跟圖 2-2 所說的理想場型類似，只是 Δ 場型有大約兩度的偏移，這兩度的偏 移將會在量測時造成大約兩度的方位誤差，而這誤差將會在後端處理校正回來。而在本 論文中，相位變化是我們關心的現象，圖 3-15 為遠場量測到Σ 及 Δ 場型的相位，從此 圖可以看到，確實在-2 度角的時候Δ 場型的相位會有急遽變化，因此從這場型圖可以看

d=62.5mm

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出當此方位有來波時，Δ 場型的相位的確會有急遽變化。而之後量測時所經過的相位偵 測器它測量到的相位差是將Σ 訊號的相位和 Δ 訊號的相位相減，因此若我們將圖 3-15 的遠場Σ 以及 Δ 場型的相位相減，減出來的波形可能就是到時候實驗時相位偵測器所量 到的波形。圖 3-16 所顯示的就是Σ 和 Δ 場型的相位相減之後的結果，但是從這圖中我 們發現到，從-90 度到 90 度的量測範圍內除了在-2 度相位差有劇烈變化，在大約-70 度 和+65 度處它似乎也有有點明顯的劇烈變化，而這個變化恐怕將會往後的偵測造成誤判 的影響，而這兩個方位角度它的劇烈變化是怎麼產生的？回頭看圖 3-15，可以發現Δ 場 型的相位除了-2 度處有劇烈變化外，在-90 度到 90 度中的其他地方都沒有明顯劇烈變化，

反之，從Σ 場型的相位來看，大約在-70 度和+65 度有劇烈變化，但是詳細觀察之後，

發現+65 度附近的劇烈變化處是因為相位抵達到-180 度後轉折到+180 度，所以此處的劇 烈變化原因是因為相位轉折，而不是真正的劇烈變化，因此我們可以忽略+65 度部分的 劇烈變化，但是-70 度的劇烈變化是真實強況它會有相位劇烈變化，因此我們可以證實 說這兩個方位角的相位劇烈變化是Σ 場型所提供的，但+65 度是假的，所以真正只有-70 度的變化需要考慮。那Σ 場型的劇烈變化變化是怎麼來的？我們將 Σ 場型以及其相位圖 放在一起做比較，圖 3-17 就是疊起來後的比較，可以發現到它的變化方位角幾乎跟Σ 場型的旁波瓣方位相符合，從該圖所呈現的現象中我們猜測Σ 場型的旁波瓣也會造成相 位差的劇烈變化，因此旁波瓣的消除可能有助於偵測相位的準確度，而以上的問題將是 未來需要克服的其中一個難關。

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圖 3-14 天線和比較器組裝後量測的Σ 及 Δ 場型圖

-180 -90 0 90 180

Scanning Angle(deg) -180

-90 0 90 180

Phase(deg)

Sum

Difference

圖 3-15 Σ 及 Δ 場型的遠場相位量測圖

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圖 3-16 Σ 及 Δ 場型的遠場相位量測相減圖

-180 -90 0 90 180

Scanning Angle(deg) -60

-40 -20 0 20

Pattern

-180 -90 0 90 180

Phase(deg)

Pattern Phase

圖 3-17 Σ 場型與其相位疊合比較圖

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