פרויקט מעבדה · קורס תקשורת

בניית אנטנה פיזית ומדידתה

Physical Antenna — Build, Tuning & RF Measurement

2026 · תדר עבודה ~2 GHz · VNA + Spectrum Analyzer

RF Antenna VNA S-Parameters Spectrum Analyzer

האנטנה הפיזית על שולחן המעבדה ליד מנתח הרשת — האנטנה על שולחן המעבדה, מחוברת למנתח הרשת (VNA).

תקציר

פרויקט מעבדה בקורס תקשורת: בניית אנטנה פיזית ומדידת ביצועיה במעבדה. בשונה מפרויקט אנטנת השופר, כאן לא נדרשה סימולציה בתוכנה לפני הבנייה — המשימה הייתה לבנות אנטנה אמיתית ולמדוד את תוצאותיה בעזרת ציוד המעבדה, ולא הוגש דוח כתוב. הצטרפתי לקבוצה בשלב מתקדם, ומשם בחנתי את האנטנה, חקרתי מקורות ייחוס והצעתי שיפורים — שמהם מתקבל שיפור בנראות ובביצועים.

01 המשימה ונקודת ההצטרפות

המטרה בקורס הייתה לבנות אנטנה פיזית ולמדוד את ביצועיה במעבדה. שלא כמו בפרויקט אנטנת השופר, לא התבקשנו לבצע סימולציה בתוכנה לפני הבנייה — אלא לבנות אנטנה ולמדוד את תוצאותיה במעבדה בלבד, וללא דוח כתוב.

הצטרפתי לקבוצה באיחור (לאחר שירות מילואים), כשהפרויקט כבר היה במצב מתקדם. כמו תמיד, רציתי לעשות את זה הכי טוב שאני יכול — אז התחלתי לבחון את האנטנה הקיימת, ללמוד אילו פרמטרים ישפרו את הדיוק והביצועים, ולהציע שיפורים.

02 נקודת ההתחלה

להלן האנטנה כפי שהייתה לפני השיפורים שהוספתי, יחד עם מדידת ההחזר (S11) הראשונית שלה במנתח הרשת.

האנטנה לפני השיפורים — מבנה אלמנטים דק על חצובה — **איור 1.** האנטנה לפני השיפורים.

מסך VNA המציג מדידת S11 לפני התיאום — **איור 2.** מדידת S11 ב-VNA (Keysight E5063A): סמן ב-2.026 GHz, −25.842 dB.

03 השיפורים שהוספתי

כדי למצוא את הפרמטרים שייתנו את הביצועים הטובים ביותר, סקרתי מקורות ייחוס ובחנתי גיאומטריות שונות, ואז יישמתי שינויים במבנה האנטנה ובהזנה שלה. התוצאה — אנטנה מסודרת ומדויקת יותר, עם שיפור בנראות ובביצועים.

האנטנה לאחר השיפורים — מבנה טעון-דיסקות על חצובה — **איור 3.** האנטנה לאחר השיפורים.

תקריב של פרט ההזנה — דיסקת מתכת על מוט מתוברג עם חיבור מולחם — **איור 4.** פרט ההזנה — דיסקת מתכת על מוט מתוברג עם חיבור הזנה מולחם.

04 מדידות במעבדה

את האנטנה מדדנו בעזרת מנתח רשת (Keysight ENA E5063A, 100kHz–3GHz) למדידת ההחזר, ובעזרת מנתח ספקטרום (Keysight N9321C, 9kHz–4GHz) לקליטת אות. המדידות מראות תהודה וקליטת אות באזור של כ-2 GHz.

מסך מנתח ספקטרום המציג שיא קליטה סביב 1.96GHz — **איור 5.** מנתח ספקטרום (N9321C): שיא קליטה בסמן 1.96 GHz, −27.04 dBm.

תוצאה — הדגמה אמיתית

מעבר למדידות המעבדה, האנטנה הוכיחה את עצמה גם בשטח: בעזרתה הצלחתי לקלוט רשתות אלחוטיות (Wi-Fi) של שכנים — באזור תדרי ה-2.4 GHz — שלא נקלטו כלל ללא האנטנה.