Во областа наниза антени, beamforming, исто така познато како просторно филтрирање, е техника за обработка на сигналот што се користи за пренос и примање безжични радио бранови или звучни бранови на насочен начин. Формирањето на зрак најчесто се користи во радарски и сонарни системи, безжични комуникации, акустика и биомедицинска опрема. Вообичаено, формирањето на зрак и скенирањето на зракот се постигнуваат со поставување на фазната врска помеѓу доводот и секој елемент од низата на антената така што сите елементи пренесуваат или примаат сигнали во фаза во одредена насока. За време на преносот, формирачот на зрак ја контролира фазата и релативната амплитуда на сигналот на секој предавател за да создаде конструктивни и деструктивни шеми на пречки на брановиот фронт. За време на приемот, конфигурацијата на сензорската низа дава приоритет на примањето на саканата шема на зрачење.
Технологија на формирање на зрак
Формирањето на зрак е техника што се користи за да се насочи шемата на зрачење на зракот до саканата насока со фиксен одговор. Beamforming и beam скенирање на anантенанизата може да се постигне со систем за поместување на фаза или систем за временско одложување.
Фаза поместување
Во теснопојасните системи, временското доцнење се нарекува и фазно поместување. на радио фреквенција (RF) или средна фреквенција (IF), формирањето на зрак може да се постигне со фазно поместување со феритни фазни менувачи. Во основната лента, фазното поместување може да се постигне со дигитална обработка на сигналот. При работа со широкопојасен опсег, се претпочита формирање на зрак со временско одложување поради потребата насоката на долгото светло да се направи непроменлива со фреквенцијата.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Временско задоцнување
Временското доцнење може да се воведе со промена на должината на далноводот. Како и кај фазното поместување, временското доцнење може да се воведе на радиофреквенција (RF) или средна фреквенција (IF), а временското доцнење воведено на овој начин функционира добро во широк опсег на фреквенции. Сепак, пропусниот опсег на временски скенирана низа е ограничен со пропусниот опсег на диполите и електричното растојание помеѓу диполите. Кога работната фреквенција се зголемува, електричното растојание помеѓу диполите се зголемува, што резултира со одреден степен на стеснување на ширината на зракот при високи фреквенции. Кога фреквенцијата дополнително се зголемува, тоа на крајот ќе доведе до решетки лобуси. Во фазна низа, решетки ќе се појават кога насоката на формирање на зракот ја надминува максималната вредност на главното светло. Овој феномен предизвикува грешки во распределбата на долгото светло. Затоа, за да се избегнат решетки, диполите на антената мора да имаат соодветно растојание.
Тегови
Тежинскиот вектор е сложен вектор чија амплитудна компонента го одредува нивото на страничниот лобус и ширината на долгото светло, додека фазната компонента го одредува аголот на долгото светло и нултата положба. Фазните тежини за низи со тесен појас се применуваат со фазни менувачи.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Дизајн за формирање на зрак
Антените кои можат да се прилагодат на RF околината со менување на нивната шема на зрачење се нарекуваат антени со активна фазна низа. Дизајните за формирање на зрак може да вклучуваат матрица на Батлер, Блас матрица и низи на антени Wullenweber.
Батлер матрица
Батлер матрицата комбинира мост од 90° со менувач на фази за да постигне сектор на покриеност широк до 360° доколку дизајнот на осцилаторот и шемата на насоченост се соодветни. Секој зрак може да се користи од наменски предавател или приемник, или од еден предавател или приемник контролиран од RF прекинувач. На овој начин, матрицата на Батлер може да се користи за управување со зракот на кружна низа.
Брахс матрица
Бурас матрицата користи далноводи и насочувачки спојки за имплементирање на формирање на зрак со временско одложување за широкопојасна работа. Бурас матрицата може да биде дизајнирана како обликувач на широки зраци, но поради употребата на отпорни завршетоци, има поголеми загуби.
Антенска низа Woollenweber
Антенската низа Woollenweber е кружна низа што се користи за апликации за наоѓање насока во опсегот на висока фреквенција (HF). Овој тип на антена низа може да користи или сенасочни или насочени елементи, а бројот на елементи е генерално од 30 до 100, од кои една третина се посветени на последователно формирање на високонасочни греди. Секој елемент е поврзан со радио уред кој може да го контролира амплитудното мерење на шемата на низата на антената преку гониометар кој може да скенира 360° без речиси никаква промена во карактеристиките на шемата на антената. Дополнително, низата на антената формира зрак што зрачи нанадвор од низата на антената преку временско доцнење, со што се постигнува широкопојасна работа.
За да дознаете повеќе за антените, посетете:
Време на објавување: Јуни-07-2024 година
