k422NJ - Schwarzbeck

1 422NJ Datasheet 1/18 Rev. A Flachelemente f r SBA 9119 Flat elements for SBA 9119 Beschreibung: Description: Nach der sehr erfolgreichen Einf hrung der Nahfeld-Immunit tspr fung mit SBA 9113 und 420NJ-Elementen entstand ein Bedarf nach Erweiterung des bestehenden Frequenzbereichs nach oben. W hrend die 420NJ-Elemente von 360 MHz bis GHz eingesetzt werden, stehen nun auch flache Strahlerelemente von 800 MHz bis 6 GHz zur Verf gung Die 422NJ Strah-lerelemente werden vom Balun der SBA 9119 gespeist. Anstelle der konischen Elemente wer-den Distanzh lsen und die flachen 422 NJ-Elemente montiert. Zur mechanischen Halterung dient ein Halteb gel aus hochwertigem Kunst-stoff, der es erlaubt, die Flachelemente sowohl senkrecht als auch parallel zum Halterungsrohr der SBA 9119 zu montieren.

2 Mittels R ndel-schrauben werden die symmetrischen Speise-klemmen der SBA 9119 mit den Flachelementen verbunden. Dar ber hinaus fungiert die Halte-rung als definierter Abstandshalter zur Pr f-lingsoberfl che. Die Umr stung von Konusele-menten zu Flachelementen dauert typischer-weise weniger als 2 Minuten, au er einem ge-w hnlichen Schraubendreher sind keinerlei Werkzeuge erforderlich. Die Flachelemente k nnen sowohl senkrecht als auch parallel zu Halterungsrohr der SBA 9119 montiert werden, je nachdem, welche Konfiguration aus Gr nden der Zug nglichkeit besser geeignet erscheint. After the very successful introduction of nearfield immunity testing with SBA 9113 and the flat elements 420NJ a demand for higher frequencies arose.

3 While the 420NJ-elements are used from 360 MHz to GHz, there are now flat elements available, which are covering the frequen-cy range from 800 MHz to 6 GHz. The 422NJ-elements are fed using the balun of the SBA 9119 biconical antenna. In-stead of the conical elements spacer sleeves and the flat 422NJ-elements ele-ments are used. A high quality plastic bar is used as a fixation of the flat elements in both ways, parallel and perpendicular to the balun rod. Two knurled nuts are used to connect the radiating elements with the symmetrical feed terminals of the SBA 9119 balun. Further the elements are equipped with a spacer, which provides a repeatable spacing of 5 mm to the EuT's surface.

4 The change of conical elements to flat ones or vice versa requires only a simple screwdriver and is typically done within two minutes. The flat elements can be arranged perpendicular or parallel to the mounting tube of SBA 9119, depend-ing on the available space in the respec-tive application. 422NJ Datasheet 2/18 Rev. A Flachelemente parallel zum Halterungsrohr Flat elements in parallel alignment Flachelemente senkrecht zum Halterungsrohr Flat elements in perpendicular alignment Anwendung: Application: Mit der Kombination aus SBA 9119 Balun mit den 422NJ-Flachelementen lassen sich mit rela-tiv kleinen Verst rkerleistungen beachtlich gro e Feldst rken erzielen.

5 Es ist ohne weiteres m g-lich, mit nur 10 Watt Sendeleistung Feldst rken von ca. 300 V/m bei einem Abstand von 30 mm zu erzeugen. Dazu ist nur minimale Nachf h-rung der Leistung ber einen recht breiten Fre-quenzbereich notwendig. Als besonders g nsti-ger Abstand hat sich 30 mm erwiesen, weil hier-bei einerseits ein guter Wirkungsgrad und ande-rerseits gute Feldhomogenit t vorliegt. In den meisten Anwendungsf llen wird die Oberfl che des Pr flings in ein quadratisches Gitternetz-Raster unterteilt, wobei die Maschenweite von der gew nschten Feldhomogenit t bestimmt wird. Auf jedem Gitterpunkt wird dann f r zwei senkrecht aufeinander stehende Polarisations-richtungen ein Frequenzdurchlauf gestartet.

6 Dieses Verfahren wird f r jeden weiteren Gitter-punkt wiederholt, bis die gesamte Oberfl che des Pr flings abgedeckt wurde. G nstige Ab-tast-Schrittweiten liegen bei 30-50 mm. The combination of SBA 9119-Balun with the flat elements 422NJ provides remark-able fieldstrength levels with moderate transmit power. With approx. 10 Watt transmit power one can reach field-strength levels of 300 V/m at a distance of 30 mm. This requires only a small adjust-ment of power over a wide frequency range. The recommended spacing be-tween EuT-surface and 422NJ-elements is 30 mm. This spacing provides both, a high efficiency and good field uniformity.

7 In most applications the EuT-surface is divided into a square shaped mesh, with the mesh width depending on the desired field uniformity. For each mesh crossing two frequency sweeped measurements with orthogonal polarisations are done. This procedure has to be repeated for each remaining mesh crossing, until the whole EuT-surface has been covered. Recommended mesh widths are around 30 to 50 mm. Technische Daten: 422 NJ Specifications: Ben tigter Balun: SBA 9119 Required Balun: Anschluss: N Connector: Frequenzbereich: 800 MHz .. 6 GHz Frequency Range: Nominelle Impedanz: 50 Nominal Impedance: Dauerleistung: 20 W Continuous Power: VSWR: < 8 ( GHz < f < GHz) < 4 ( GHz < f < 6 GHz) VSWR: Material: Aluminium Material: Strahlerabmessungen: 108 x 49 x 2 mm Flat Element Dimensions: Gewicht: 50 g Weight: Empfohlener Abstand: 30 mm Recommended Spacing: Empfohlene Gitterweite: 30 - 50 mm Recommended mesh width: Optionen: Spacer 30 mm Options: Andere Spacer auf Anfrage Other Spacers on request 422NJ Datasheet 3/18 Rev.

8 A 150 155 160 165 170 175 180 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Fieldstrength [dB V/m]Frequency [MHz]Center Fieldstrength SBA 9119 + 422 NJ with 1 W Transmit V/m100 V/m178 V/m316 V/m562 V/m1000 V/md=60 mmd=50 mmd=40 mmd=30 mmd=20 mmd=10 mm -20-10 0 10 20 30 40 50 1000 2000 3000 4000 5000 6000Ps [dBm]Frequency [MHz]Power Requirement for constant fieldstrength1 W10 W1 mW10 mW100 mWDistance: 30 mm1 V/m10 V/m100 V/m316 V/m 422NJ Datasheet 4/18 Rev. A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1000 2000 3000 4000 5000 6000 VSWRF requency [MHz]' '' ' 422NJ Datasheet 5/18 Rev. A Feldhomogenit t: Field Uniformity Zur Bestimmung der Feldhomogenit t der 422NJ-Elemente wurden eigens linear polari-sierte Miniatur-Feldsonden entwickelt, die es aufgrund ihrer kleinen Abmessungen erlauben, aussagekr ftige Messungen der Feldhomoge-nit t durchzuf hren.

9 Um eine vorliegende Feldst rkeverteilung zu messen, darf die Feld-sonde selbst nur etwa so gro sein, wie die beabsichtigte Ortsaufl sung. Dar ber hinaus mu die Koppelkapazit t zwischen Miniatur-Feldsonde und den 422NJ-Elementen mini-miert werden, da ansonsten Verf lschungen des Feldst rke-Absolutwerts auftreten. Zur Erzeugung der nachfolgenden Diagramme wurde die Miniatur-Feldsonde in Schrittweiten von 10 mm sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung bewegt. Die z- Koordinate entspricht dem Abstand d und bleibt konstant, d. h. der Sensor wird in einer Ebene bewegt, die parallel zu den Flachelementen liegt. Als Frequenz-schrittweite wurde 200 MHz gew hlt.

10 Die Dia-gramme zeigen die relative gemessene orts-abh ngige Feldst rke als Farbverlauf auf einer Fl che von 12 cm x 20 cm, die horizontale Achse zeigt die x-Koordinate der Feldsonden-position, die vertikale Achse die y-Position. Alle Diagramme sind auf das Feldst rkemaximum normiert (= 0 dB) und in gleichem Ma stab skaliert. Zur Normierung wird die Feldsonde genau mittig vor den 422NJ-Elementen plat-ziert. Zur Verbesserung der Ablesbarkeit sind zus tzlich Konturlinien bei - 3dB, -6 dB und -10 dB dargestellt. Es liegen Feldhomogeni-t tsdaten f r Abst nde von d = 10 mm bis d = 50 mm vor, diese sind jedoch aus Platz-gr nden in einer separaten Datei zu finden.