В областта наантенна решетка, формирането на лъч, известно още като пространствено филтриране, е техника за обработка на сигнали, използвана за предаване и получаване на безжични радиовълни или звукови вълни по насочен начин.Формирането на лъч обикновено се използва в радарни и сонарни системи, безжични комуникации, акустика и биомедицинско оборудване.Обикновено формирането на лъча и сканирането на лъча се осъществяват чрез задаване на фазовата връзка между захранването и всеки елемент от антенната решетка, така че всички елементи да предават или приемат сигнали във фаза в определена посока.По време на предаване устройството за формиране на лъча контролира фазата и относителната амплитуда на сигнала на всеки предавател, за да създаде конструктивни и разрушителни интерферентни модели на фронта на вълната.По време на приемането конфигурацията на матрицата от сензори дава приоритет на приемането на желания модел на излъчване.
Технология за формиране на лъч
Формирането на лъч е техника, използвана за насочване на модел на излъчване на лъч в желана посока с фиксирана реакция.Формиране на лъч и сканиране на лъч на анантенамасив може да се постигне чрез система за фазово изместване или система за забавяне на времето.
Фазово изместване
В теснолентовите системи забавянето във времето се нарича още фазово изместване.На радиочестота (RF) или междинна честота (IF), формирането на лъч може да се постигне чрез фазово изместване с феритни фазови превключватели.В основната лента фазовото изместване може да се постигне чрез цифрова обработка на сигнала.При широколентова работа се предпочита формирането на лъча със закъснение във времето поради необходимостта да се направи посоката на главния лъч инвариантна спрямо честотата.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14.5GHz)
Изоставане във времето
Времезакъснение може да се въведе чрез промяна на дължината на предавателната линия.Както при фазовото изместване, забавянето във времето може да бъде въведено при радиочестота (RF) или междинна честота (IF), и забавянето във времето, въведено по този начин, работи добре в широк честотен диапазон.Въпреки това, честотната лента на сканирания във времето масив е ограничена от честотната лента на диполите и електрическото разстояние между диполите.Когато работната честота се увеличи, електрическото разстояние между диполите се увеличава, което води до известна степен на стесняване на ширината на лъча при високи честоти.Когато честотата се увеличи допълнително, това в крайна сметка ще доведе до решетъчни лобове.При фазова решетка ще се появят решетъчни пластини, когато посоката на формиране на лъча надвишава максималната стойност на главния лъч.Това явление причинява грешки в разпределението на главния лъч.Следователно, за да се избегнат решетъчни листове, диполите на антената трябва да имат подходящо разстояние.
Тежести
Тегловият вектор е сложен вектор, чийто амплитуден компонент определя нивото на страничния лъч и ширината на основния лъч, докато фазовият компонент определя ъгъла на главния лъч и нулевата позиция.Фазовите тегла за теснолентови масиви се прилагат от фазови превключватели.
RM-PA7087-43(71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Дизайн за формиране на лъч
Антените, които могат да се адаптират към радиочестотната среда чрез промяна на своя модел на излъчване, се наричат активни фазирани антенни решетки.Проектите за формиране на лъч могат да включват матрица на Бътлър, матрица на Блас и антенни решетки на Wullenweber.
Матрицата на иконома
Матрицата на Butler комбинира 90° мост с фазов превключвател, за да постигне сектор на покритие, широк до 360°, ако дизайнът на осцилатора и моделът на насоченост са подходящи.Всеки лъч може да се използва от специален предавател или приемник или от единичен предавател или приемник, управляван от RF превключвател.По този начин матрицата на Бътлър може да се използва за насочване на лъча на кръгъл масив.
Матрицата на Брас
Матрицата на Burras използва предавателни линии и насочени съединители, за да реализира формиране на лъч със забавяне във времето за широколентова работа.Матрицата на Burras може да бъде проектирана като широкоформатен лъч, но поради използването на резистивни накрайници, тя има по-високи загуби.
Антенна решетка Woollenweber
Антенната решетка Woollenweber е кръгла решетка, използвана за приложения за намиране на посока във високочестотната (HF) лента.Този тип антенна решетка може да използва или ненасочени, или насочени елементи, като броят на елементите обикновено е от 30 до 100, от които една трета са предназначени за последователно формиране на силно насочени лъчи.Всеки елемент е свързан към радиоустройство, което може да контролира амплитудното претегляне на диаграмата на антенната решетка чрез гониометър, който може да сканира на 360° без почти никаква промяна в характеристиките на диаграмата на антената.В допълнение, антенната решетка образува лъч, излъчващ се навън от антенната решетка чрез забавяне във времето, като по този начин се постига широколентова работа.
За да научите повече за антените, моля посетете:
Време на публикуване: 07 юни 2024 г
