U područjuantenski nizFormiranje snopa, također poznato kao prostorno filtriranje, tehnika je obrade signala koja se koristi za usmjereno slanje i primanje bežičnih radiovalova ili zvučnih valova. Formiranje snopa se obično koristi u radarskim i sonarnim sustavima, bežičnim komunikacijama, akustici i biomedicinskoj opremi. Tipično, formiranje snopa i skeniranje snopa se postižu postavljanjem faznog odnosa između dovoda i svakog elementa antenskog niza tako da svi elementi šalju ili primaju signale u fazi u određenom smjeru. Tijekom slanja, formirač snopa kontrolira fazu i relativnu amplitudu signala svakog odašiljača kako bi stvorio konstruktivne i destruktivne interferencijske uzorke na valnoj fronti. Tijekom prijema, konfiguracija senzorskog niza daje prioritet prijemu željenog uzorka zračenja.
Tehnologija oblikovanja snopa
Oblikovanje snopa je tehnika koja se koristi za usmjeravanje dijagrama zračenja snopa u željeni smjer s fiksnim odzivom. Oblikovanje snopa i skeniranje snopaantenaniz se može postići sustavom faznog pomaka ili sustavom vremenskog kašnjenja.
Fazni pomak
U uskopojasnim sustavima, vremensko kašnjenje se naziva i fazni pomak. Na radiofrekvenciji (RF) ili međufrekvencije (IF), oblikovanje snopa može se postići pomicanjem faze s feritnim pomicačima faze. U osnovnom pojasu, pomicanje faze može se postići digitalnom obradom signala. U širokopojasnom radu, oblikovanje snopa s vremenskim kašnjenjem je poželjnije zbog potrebe da smjer glavnog snopa ostane nepromjenjiv s frekvencijom.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Vremenski pomak
Vremensko kašnjenje može se uvesti promjenom duljine dalekovoda. Kao i kod faznog pomaka, vremensko kašnjenje može se uvesti na radiofrekvenciji (RF) ili međufrekvenciji (IF), a vremensko kašnjenje uvedeno na ovaj način dobro funkcionira u širokom frekvencijskom rasponu. Međutim, propusnost vremenski skeniranog niza ograničena je propusnošću dipola i električnim razmakom između dipola. Kada se radna frekvencija poveća, električni razmak između dipola se povećava, što rezultira određenim stupnjem sužavanja širine snopa na visokim frekvencijama. Kada se frekvencija dodatno poveća, to će na kraju dovesti do rešetkastih režnjeva. U faznom nizu, rešetkasti režnjevi će se pojaviti kada smjer oblikovanja snopa premaši maksimalnu vrijednost glavnog snopa. Ovaj fenomen uzrokuje pogreške u raspodjeli glavnog snopa. Stoga, kako bi se izbjegli rešetkasti režnjevi, dipoli antene moraju imati odgovarajući razmak.
Težine
Vektor težine je kompleksni vektor čija amplitudna komponenta određuje razinu bočnog režnja i širinu glavnog snopa, dok fazna komponenta određuje kut glavnog snopa i nulti položaj. Fazne težine za uskopojasne antenske nizove primjenjuju se faznim pomicačima.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Dizajn oblikovanja snopa
Antene koje se mogu prilagoditi RF okruženju promjenom dijagrama zračenja nazivaju se aktivne fazne antenske rešetke. Dizajni oblikovanja snopa mogu uključivati Butlerovu matricu, Blassovu matricu i Wullenweberove antenske rešetke.
Butlerova matrica
Butlerova matrica kombinira most od 90° s faznim pomicačem kako bi se postigao sektor pokrivanja širine do 360° ako su dizajn oscilatora i dijagram usmjerenosti odgovarajući. Svaki snop može koristiti namjenski odašiljač ili prijemnik ili jedan odašiljač ili prijemnik kojim upravlja RF prekidač. Na taj način, Butlerova matrica može se koristiti za usmjeravanje snopa kružnog niza.
Brahsova matrica
Burrasova matrica koristi prijenosne vodove i usmjerene sprežnike za implementaciju formiranja snopa s vremenskim kašnjenjem za širokopojasni rad. Burrasova matrica može se dizajnirati kao bočni formirač snopa, ali zbog upotrebe otpornih završetaka ima veće gubitke.
Woollenweber antenski niz
Woollenweberov antenski niz je kružni niz koji se koristi za određivanje smjera u visokofrekventnom (HF) pojasu. Ova vrsta antenskog niza može koristiti svesmjerne ili usmjerene elemente, a broj elemenata je općenito od 30 do 100, od kojih je jedna trećina namijenjena sekvencijalnom formiranju visoko usmjerenih snopova. Svaki element je spojen na radio uređaj koji može kontrolirati amplitudno ponderiranje dijagrama antenskog niza putem goniometra koji može skenirati 360° gotovo bez promjene karakteristika dijagrama antene. Osim toga, antenski niz formira snop koji zrači prema van iz antenskog niza putem vremenskog kašnjenja, čime se postiže širokopojasni rad.
Za više informacija o antenama posjetite:
Vrijeme objave: 07.06.2024.
