Srityjemasyvo antenos, pluošto formavimas, taip pat žinomas kaip erdvinis filtravimas, yra signalų apdorojimo technika, naudojama belaidžio radijo bangoms arba garso bangoms kryptingai perduoti ir priimti. Spindulio formavimas dažniausiai naudojamas radarų ir sonarų sistemose, belaidžiuose ryšiuose, akustikoje ir biomedicinos įrangoje. Paprastai pluošto formavimas ir pluošto skenavimas atliekami nustatant fazių santykį tarp tiekimo ir kiekvieno antenos matricos elemento taip, kad visi elementai perduoda arba priima signalus faze tam tikra kryptimi. Perdavimo metu pluošto formuotojas kontroliuoja kiekvieno siųstuvo signalo fazę ir santykinę amplitudę, kad bangos fronte sukurtų konstruktyvius ir destruktyvius trukdžių modelius. Priėmimo metu jutiklių matricos konfigūracija teikia pirmenybę norimos spinduliuotės modelio priėmimui.
Spindulio formavimo technologija
Spindulio formavimas yra metodas, naudojamas nukreipti pluošto spinduliavimo modelį norima kryptimi su fiksuotu atsaku. Spindulio formavimas ir spindulio skenavimasantenamasyvas gali būti pasiektas naudojant fazės poslinkio sistemą arba laiko delsos sistemą.
Fazės poslinkis
Siaurajuostėse sistemose laiko delsimas taip pat vadinamas fazės poslinkiu. Radijo dažniu (RF) arba tarpinio dažnio (IF), pluošto formavimas gali būti pasiektas perjungiant fazę su ferito fazių poslinkiais. Bazinėje juostoje fazių perkėlimas gali būti pasiektas skaitmeniniu signalo apdorojimu. Naudojant plačiajuostį ryšį, pirmenybė teikiama laiko delsos pluošto formavimui, nes reikia keisti pagrindinio pluošto kryptį nuo dažnio.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10–14,5 GHz)
Laiko delsa
Laiko delsą galima įvesti keičiant perdavimo linijos ilgį. Kaip ir fazės poslinkio atveju, laiko uždelsimas gali būti įvestas esant radijo dažniui (RF) arba tarpiniam dažniui (IF), o tokiu būdu įvestas laiko uždelsimas gerai veikia plačiame dažnių diapazone. Tačiau laiko nuskaityto masyvo pralaidumą riboja dipolių pralaidumas ir elektrinis atstumas tarp dipolių. Didėjant veikimo dažniui, didėja elektrinis atstumas tarp dipolių, todėl aukštų dažnių pluošto plotis tam tikru laipsniu susiaurėja. Kai dažnis dar padidės, galiausiai tai sukels grotelių skilteles. Faziniame masyve grotelių skiltelės atsiras, kai spindulio formavimo kryptis viršija didžiausią pagrindinio pluošto vertę. Šis reiškinys sukelia pagrindinės šviesos paskirstymo klaidas. Todėl, kad būtų išvengta grotelių skilčių, antenos dipoliai turi būti tinkamai išdėstyti.
Svoriai
Svorio vektorius yra sudėtingas vektorius, kurio amplitudės komponentas nustato šoninio pluošto lygį ir pagrindinio pluošto plotį, o fazės komponentas nustato pagrindinio pluošto kampą ir nulinę padėtį. Siaurajuosčio matricų fazių svoriai taikomi fazių poslinkiais.
RM-PA7087-43 (71–86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75–14,5 GHz)
Sijos formavimo dizainas
Antenos, kurios gali prisitaikyti prie RF aplinkos keisdamos savo spinduliavimo modelį, vadinamos aktyviosiomis fazinėmis masyvo antenomis. Spindulį formuojantys dizainai gali apimti Butlerio matricą, Blass matricą ir Wullenweber antenų matricas.
Butlerio matrica
„Butler Matrix“ sujungia 90° tiltelį su fazės keitikliu, kad būtų pasiektas net 360° aprėpties sektorius, jei osciliatoriaus konstrukcija ir krypties modelis yra tinkami. Kiekvieną spindulį gali naudoti specialus siųstuvas ar imtuvas arba vienas siųstuvas ar imtuvas, valdomas RF jungikliu. Tokiu būdu Butlerio matrica gali būti naudojama apskrito masyvo pluoštui valdyti.
Brahso matrica
„Burras“ matrica naudoja perdavimo linijas ir kryptines jungtis, kad įdiegtų laiko delsos pluošto formavimą plačiajuosčio ryšio veikimui. „Burras“ matrica gali būti suprojektuota kaip plataus šono spindulio formuotojas, tačiau dėl varžinių galų naudojimo ji turi didesnius nuostolius.
Woollenweber antenų matrica
Woollenweber antenų matrica yra apskrita matrica, naudojama krypties nustatymo programoms aukšto dažnio (HF) juostoje. Šio tipo antenų matricose gali būti naudojami įvairiakrypčiai arba kryptiniai elementai, o elementų skaičius paprastai yra nuo 30 iki 100, iš kurių vienas trečdalis yra skirtas nuosekliai formuoti labai kryptingus pluoštus. Kiekvienas elementas yra prijungtas prie radijo įrenginio, kuris gali valdyti antenos matricos modelio amplitudės svorį per goniometrą, kuris gali nuskaityti 360° beveik nekeičiant antenos modelio charakteristikų. Be to, antenos matrica sudaro spindulį, sklindantį iš antenos matricos per laiko delsą, taip užtikrinant plačiajuosčio ryšio veikimą.
Norėdami sužinoti daugiau apie antenas, apsilankykite:
Paskelbimo laikas: 2024-07-07
