Na področjuantenski nizOblikovanje snopa, znano tudi kot prostorsko filtriranje, je tehnika obdelave signalov, ki se uporablja za usmerjeno oddajanje in sprejemanje brezžičnih radijskih ali zvočnih valov. Oblikovanje snopa se pogosto uporablja v radarskih in sonarnih sistemih, brezžičnih komunikacijah, akustiki in biomedicinski opremi. Oblikovanje snopa in skeniranje snopa se običajno dosežeta z nastavitvijo faznega razmerja med dovodom in vsakim elementom antenskega niza, tako da vsi elementi oddajajo ali sprejemajo signale v fazi v določeni smeri. Med oddajanjem oblikovalnik snopa nadzoruje fazo in relativno amplitudo signala vsakega oddajnika, da ustvari konstruktivne in destruktivne interferenčne vzorce na valovni fronti. Med sprejemom konfiguracija senzorskega niza daje prednost sprejemu želenega sevalnega vzorca.
Tehnologija oblikovanja žarka
Oblikovanje žarka je tehnika, ki se uporablja za usmerjanje vzorca sevanja žarka v želeno smer s fiksnim odzivom. Oblikovanje žarka in skeniranje žarkaantenamatriko je mogoče doseči s sistemom faznega premika ali sistemom časovne zakasnitve.
Fazni premik
V ozkopasovnih sistemih se časovna zakasnitev imenuje tudi fazni premik. Pri radijski frekvenci (RF) ali vmesne frekvence (IF) je mogoče oblikovanje žarka doseči s faznim premikom s feritnimi faznimi premiki. V osnovnem pasu je fazni premik mogoče doseči z digitalno obdelavo signalov. Pri širokopasovnem delovanju je prednostno oblikovanje žarka s časovnim zamikom, ker je treba smer glavnega žarka spremeniti glede na frekvenco.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10–14,5 GHz)
Časovni zamik
Časovno zakasnitev je mogoče uvesti s spreminjanjem dolžine daljnovoda. Tako kot pri faznem premiku je mogoče časovno zakasnitev uvesti na radijski frekvenci (RF) ali vmesni frekvenci (IF), časovna zakasnitev, uvedjena na ta način, pa dobro deluje v širokem frekvenčnem območju. Vendar pa je pasovna širina časovno skeniranega antenskega niza omejena s pasovno širino dipolov in električnim razmikom med dipoli. Ko se delovna frekvenca poveča, se električni razmik med dipoli poveča, kar povzroči določeno stopnjo zoženja širine žarka pri visokih frekvencah. Ko se frekvenca še poveča, bo to sčasoma privedlo do mrežastih rež. V faznem antenskem nizu se bodo mrežasti režnji pojavili, ko smer oblikovanja žarka preseže največjo vrednost glavnega žarka. Ta pojav povzroča napake v porazdelitvi glavnega žarka. Zato morajo imeti antenski dipoli ustrezno razdaljo, da se izognemo mrežastim režam.
Uteži
Vektor uteži je kompleksen vektor, katerega amplitudna komponenta določa raven stranskih reženj in širino glavnega žarka, fazna komponenta pa kot glavnega žarka in ničelni položaj. Fazne uteži za ozkopasovne antenske nize se uporabljajo s faznimi preklopniki.
RM-PA7087-43 (71–86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75–14,5 GHz)
Oblikovanje žarka
Antene, ki se lahko prilagodijo RF okolju s spreminjanjem svojega sevalnega diagrama, se imenujejo aktivne fazne antenske rešetke. Zasnove z oblikovanjem žarka lahko vključujejo Butlerjevo matriko, Blassovo matriko in Wullenweberjeve antenske rešetke.
Butlerjeva matrica
Butlerjeva matrika združuje 90° most s faznim premikalnikom, da doseže sektor pokritosti, širok do 360°, če sta zasnova oscilatorja in usmerjeni vzorec ustrezna. Vsak žarek lahko uporablja namenski oddajnik ali sprejemnik ali pa en sam oddajnik ali sprejemnik, ki ga krmili RF stikalo. Na ta način se lahko Butlerjeva matrika uporabi za usmerjanje žarka krožne antenske matrike.
Brahsova matrica
Burrasova matrika uporablja prenosne vode in smerne sklopnike za izvedbo časovno zakasnitvenega oblikovanja žarka za širokopasovno delovanje. Burrasova matrika je lahko zasnovana kot bočni oblikovalnik žarka, vendar ima zaradi uporabe uporovnih zaključkov večje izgube.
Woollenweberjeva antenska mreža
Antenski niz Woollenweber je krožni niz, ki se uporablja za iskanje smeri v visokofrekvenčnem (HF) pasu. Ta vrsta antenskega niza lahko uporablja vsesmerne ali usmerjene elemente, število elementov pa je običajno od 30 do 100, od katerih je ena tretjina namenjena zaporednemu oblikovanju zelo usmerjenih žarkov. Vsak element je povezan z radijsko napravo, ki lahko nadzoruje amplitudno utežitev vzorca antenskega niza s pomočjo goniometra, ki lahko skenira 360° skoraj brez spremembe značilnosti vzorca antene. Poleg tega antenski niz s časovno zakasnitvijo oblikuje žarek, ki seva navzven iz antenskega niza, s čimer doseže širokopasovno delovanje.
Če želite izvedeti več o antenah, obiščite:
Čas objave: 7. junij 2024
