U polju odantenski niz, oblikovanje snopa, također poznato kao prostorno filtriranje, tehnika je obrade signala koja se koristi za prijenos i primanje bežičnih radio valova ili zvučnih valova na usmjereni način. Oblikovanje snopa se obično koristi u radarskim i sonarnim sustavima, bežičnim komunikacijama, akustici i biomedicinskoj opremi. Obično se oblikovanje snopa i skeniranje snopa postižu postavljanjem faznog odnosa između dovoda i svakog elementa antenskog niza tako da svi elementi odašilju ili primaju signale u fazi u određenom smjeru. Tijekom prijenosa, formirač snopa kontrolira fazu i relativnu amplitudu signala svakog odašiljača kako bi stvorio konstruktivne i destruktivne uzorke smetnji na valnoj fronti. Tijekom prijema konfiguracija niza senzora daje prioritet prijemu željenog uzorka zračenja.
Tehnologija oblikovanja snopa
Oblikovanje snopa je tehnika koja se koristi za usmjeravanje uzorka snopa zračenja u željenom smjeru s fiksnim odzivom. Oblikovanje snopa i skeniranje snopa anantenaniz se može postići sustavom faznog pomaka ili sustavom vremenskog kašnjenja.
Fazni pomak
U uskopojasnim sustavima vremensko kašnjenje naziva se i fazni pomak. Na radio frekvenciji (RF) ili međufrekvencije (IF), oblikovanje snopa može se postići faznim pomakom s feritnim faznim pomicačima. U osnovnom pojasu, fazni pomak se može postići digitalnom obradom signala. U širokopojasnom radu preferira se oblikovanje snopa s vremenskom odgodom zbog potrebe da smjer glavnog snopa bude nepromjenjiv s frekvencijom.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Vremenski odmak
Vremensko kašnjenje se može uvesti promjenom duljine dalekovoda. Kao i kod faznog pomaka, vremenska odgoda se može uvesti na radio frekvenciju (RF) ili međufrekvenciju (IF), a vremenska odgoda uvedena na ovaj način dobro funkcionira u širokom frekvencijskom rasponu. Međutim, širina pojasa vremenski skeniranog niza ograničena je širinom pojasa dipola i električnim razmakom između dipola. Kad se radna frekvencija povećava, električni razmak između dipola se povećava, što rezultira određenim stupnjem sužavanja širine snopa na visokim frekvencijama. Kad se frekvencija dalje povećava, to će na kraju dovesti do rešetkastih režnjeva. U faznom nizu, rešetkasti snopovi će se pojaviti kada smjer oblikovanja snopa premaši maksimalnu vrijednost glavnog snopa. Ova pojava uzrokuje pogreške u distribuciji glavnog snopa. Stoga, kako bi se izbjegle rešetke, dipoli antene moraju imati odgovarajući razmak.
Utezi
Vektor težine je složeni vektor čija komponenta amplitude određuje razinu bočnog snopa i širinu glavnog snopa, dok fazna komponenta određuje kut glavnog snopa i nul-položaj. Fazne težine za uskopojasne nizove primjenjuju se faznim pomacima.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Dizajn oblikovanja snopa
Antene koje se mogu prilagoditi RF okolini promjenom dijagrama zračenja nazivaju se aktivni fazni antenski nizovi. Dizajni za oblikovanje snopa mogu uključivati Butlerovu matricu, Blassovu matricu i Wullenweberove antenske nizove.
Batler Matrix
Butlerova matrica kombinira most od 90° s faznim pomicačem kako bi se postigao sektor pokrivenosti od čak 360° ako su dizajn oscilatora i uzorak usmjerenosti odgovarajući. Svaku zraku može koristiti namjenski odašiljač ili prijamnik ili jedan odašiljač ili prijamnik kojim upravlja RF sklopka. Na taj se način Butlerova matrica može koristiti za usmjeravanje snopa kružnog niza.
Brahsova matrica
Burrasova matrica koristi prijenosne vodove i usmjerene spojnice za implementaciju oblikovanja snopa s vremenskom odgodom za širokopojasni rad. Burrasova matrica može se konstruirati kao široki oblik snopa, ali zbog upotrebe rezistivnih završetaka ima veće gubitke.
Woollenweber antenski niz
Woollenweber antenski niz je kružni niz koji se koristi za aplikacije za traženje smjera u visokofrekventnom (HF) pojasu. Ova vrsta antenskog niza može koristiti ili višesmjerne ili usmjerene elemente, a broj elemenata je općenito 30 do 100, od kojih je jedna trećina namijenjena sekvencijalnom formiranju visoko usmjerenih zraka. Svaki element povezan je s radio uređajem koji može kontrolirati težinu amplitude uzorka antenskog niza putem goniometra koji može skenirati 360° bez gotovo ikakve promjene u karakteristikama dijagrama antenskog niza. Osim toga, antenski niz formira zraku koja zrači prema van iz antenskog niza kroz vremensko kašnjenje, čime se postiže širokopojasni rad.
Da biste saznali više o antenama, posjetite:
Vrijeme objave: 7. lipnja 2024
