Antennimittausten epävarmuuksien tarkastelu heijastuksettomassa huoneessa

Radiotaajuiset mittaukset heijastuksettomassa huoneessa ovat olennainen osa laitteistojen suunnittelu- ja verifiointivaihetta. Säteilevän tehon mittauksissa, erityisesti mitattaessa antennien ominaisuuksia heijastuksettomassa huoneessa, tulee huoneen, mittauslaitteiden ja mittausprosessien epävarmuus- ja virhetekijät tuntea riittävällä tarkkuudella, jotta voidaan saavuttaa tieteellisesti laadukkaita tuloksia. Tämän lisäksi on tarpeen tietää mitä rajoitteita käytettävissä oleva mittausympäristö aiheuttaa ja miten ne voidaan huomioida. Tämän tutkimuksen päällimmäisenä tavoitteena oli selvittää nämä epävarmuustekijät. Tutkimus jakaantuu teoreettiseen ja kokeelliseen osaan. Teoriaosiossa on esitelty epävarmuusanalyysin yleiset periaatteet, antennien mittaamiseen liittyvät käytännöt ja tunnetut epävarmuudet sekä käsitelty antennimittauspaikkoja ja niiden evaluointiin soveltuvia testausmenetelmiä. Kokeellinen osio sisältää heijastuksettoman huoneen VSWR-menetelmällä tehtävät evaluointimittaukset, joissa on selvitetty huoneen absoluuttinen heijastuvuustaso taajuuden funktiona. Mittaukset on tehty 1 - 10 GHz:n taajuusalueella suuren ja matalan vahvistuksen antennien horisontaali- ja vertikaalipolarisaatioilla siten, että huoneen eri kulmista tulevat heijastukset on saatu kartoitettua kattavasti. Epävarmuustarkastelu tehtiin eristämällä mittauksien virhelähteet mahdollisuuksien mukaan laskemalla tai arvioimalla niille yksilölliset epävarmuudet. Nämä epävarmuudet pyrittiin koostamaan yhdeksi kokonaisepävarmuutta kuvaavaksi luvuksi. Heijastuksettoman huoneen evaluointimittaukset eivät suoranaisesti mahdollista tilastollista epävarmuustarkastelua, sillä tarvittavan luotettavuuden takaamiseksi peräkkäisiä mittauksia pitäisi tehdä useita. Tähän ei päästy kuin osittain suuren mittausmäärän ja rajallisen aikataulun vuoksi. Tuloksena on saatu kattava kuva heijastuksettoman huoneen toimivuudesta niin formaaleilla käyttötaajuuksilla kuin sen optimaalisen toimintataajuuden alapuolella. Työn pohjalta voidaan laatia PVTT:n antennimittauspaikalla tehtäville antennimittauksille mittausprosessi, jossa huomioidaan tässä työssä havaittujen ilmiöiden ja epävarmuuksien vaikutukset. Lisäksi työn tuloksilla on varmennettu heijastuksettoman huoneen valmistajan spesifikaatioiden oikeellisuus