Na področjuantenski nizi, oblikovanje snopa, znano tudi kot prostorsko filtriranje, je tehnika obdelave signalov, ki se uporablja za oddajanje in sprejemanje brezžičnih radijskih ali zvočnih valov na usmerjen način.Oblikovanje snopa se običajno uporablja v radarskih in sonarnih sistemih, brezžičnih komunikacijah, akustiki in biomedicinski opremi.Običajno se oblikovanje snopa in skeniranje snopa 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 prenosom oblikovalnik snopa nadzoruje fazo in relativno amplitudo signala vsakega oddajnika, da ustvari konstruktivne in destruktivne interferenčne vzorce na valovni fronti.Med sprejemom konfiguracija niza senzorjev daje prednost sprejemu želenega vzorca sevanja.
Tehnologija oblikovanja snopa
Oblikovanje žarka je tehnika, ki se uporablja za usmerjanje vzorca sevanja žarka v želeno smer s fiksnim odzivom.Oblikovanje žarka in skeniranje žarka anantenaniz lahko dosežemo s sistemom faznega zamika ali sistemom časovnega zamika.
Fazni premik
V ozkopasovnih sistemih se časovni zamik imenuje tudi fazni zamik.Na radijski frekvenci (RF) ali vmesne frekvence (IF) je mogoče oblikovanje snopa doseči s faznim premikom s feritnimi faznimi prestavljalci.V osnovnem pasu je fazni premik mogoče doseči z digitalno obdelavo signala.Pri širokopasovnem delovanju je prednostno oblikovanje snopa s časovnim zamikom, ker mora biti smer glavnega snopa nespremenljiva s frekvenco.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Časovni zamik
Časovni zamik lahko uvedemo s spreminjanjem dolžine daljnovoda.Tako kot pri faznem zamiku se lahko časovni zamik uvede pri radijski frekvenci (RF) ali vmesni frekvenci (IF), tako uvedena časovna zakasnitev pa dobro deluje v širokem frekvenčnem območju.Vendar pa je pasovna širina časovno skeniranega polja 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 zožitve širine žarka pri visokih frekvencah.Ko se frekvenca še poveča, bo to sčasoma povzročilo rešetke.V faznem nizu se bodo rešetke pojavile, ko smer oblikovanja žarka preseže največjo vrednost glavnega žarka.Ta pojav povzroča napake pri porazdelitvi dolgega žarka.Zato morajo imeti antenski dipoli ustrezne razdalje, da bi se izognili rešetkam.
Uteži
Vektor teže je kompleksen vektor, katerega amplitudna komponenta določa nivo stranskega žarka in širino glavnega žarka, medtem ko fazna komponenta določa kot glavnega žarka in ničelni položaj.Fazne uteži za ozkopasovne nize uporabljajo fazni prestavljalci.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Oblikovanje snopa
Antene, ki se lahko prilagajajo RF okolju s spreminjanjem svojega sevalnega vzorca, imenujemo aktivne fazne antenske nize.Zasnove za oblikovanje snopa lahko vključujejo Butlerjevo matriko, Blassovo matriko in Wullenweberjeve antenske nize.
Butlerjeva matrica
Butlerjeva matrika združuje 90° most s faznim zamikom, da doseže sektor pokritosti do 360°, če sta zasnova oscilatorja in vzorec usmerjenosti ustrezna.Vsak žarek lahko uporablja namenski oddajnik ali sprejemnik ali en sam oddajnik ali sprejemnik, ki ga krmili RF stikalo.Na ta način lahko Butlerjevo matriko uporabimo za usmerjanje žarka krožnega niza.
Brahsova matrica
Burrasova matrika uporablja prenosne vode in usmerjene spojnike za izvedbo oblikovanja snopa s časovnim zamikom za širokopasovno delovanje.Burrasova matrika je lahko oblikovana kot široki oblikovalnik snopa, vendar ima zaradi uporabe uporovnih zaključkov večje izgube.
Woollenweber antenski niz
Antenski niz Woollenweber je krožni niz, ki se uporablja za aplikacije za iskanje smeri v visokofrekvenčnem (HF) pasu.Ta vrsta antenskega niza lahko uporablja vsesmerne ali usmerjene elemente, število elementov pa je na splošno od 30 do 100, od katerih je ena tretjina namenjena zaporednemu oblikovanju visoko usmerjenih žarkov.Vsak element je povezan z radijsko napravo, ki lahko nadzoruje utež amplitude vzorca antenskega niza prek goniometra, ki lahko skenira 360° brez skoraj nobene spremembe v značilnostih antenskega vzorca.Poleg tega antenski niz tvori žarek, ki seva navzven iz antenskega niza skozi časovno zakasnitev, s čimer se doseže širokopasovno delovanje.
Če želite izvedeti več o antenah, obiščite:
Čas objave: jun-07-2024
