Во областа наниза антени, зрачното обликување, исто така познато како просторно филтрирање, е техника за обработка на сигнали што се користи за пренесување и примање безжични радио бранови или звучни бранови на насочен начин. Зрачното обликување најчесто се користи во радарски и сонарни системи, безжични комуникации, акустика и биомедицинска опрема. Типично, зрачното обликување и скенирањето на зракот се постигнуваат со поставување на фазниот однос помеѓу доводот и секој елемент од низата антени, така што сите елементи пренесуваат или примаат сигнали во фаза во одредена насока. За време на преносот, зрачното обликување ја контролира фазата и релативната амплитуда на сигналот на секој предавател за да создаде конструктивни и деструктивни шеми на интерференција на брановиот фронт. За време на приемот, конфигурацијата на низата сензори го дава приоритет на приемот на посакуваниот шем на зрачење.
Технологија за формирање зраци
Формирањето на зракот е техника што се користи за насочување на шемата на зрачење на зракот во посакувана насока со фиксен одговор. Формирањето на зракот и скенирањето на зракот наантенанизата може да се постигне со систем за фазно поместување или систем со временско одложување.
Фазно поместување
Во теснопојасните системи, временското доцнење се нарекува и фазно поместување. На радиофреквенција (RF) или средна фреквенција (IF), формирањето на зракот може да се постигне со фазно поместување со феритни фазни поместувачи. Во основниот опсег, фазното поместување може да се постигне со дигитална обработка на сигнали. Во широкопојасната работа, формирањето на зракот со временско задоцнување е претпочитано поради потребата насоката на главниот зрак да се направи инвариантна со фреквенцијата.
РМ-ПА17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Временско задоцнување
Временското задоцнување може да се воведе со промена на должината на преносната линија. Како и со фазното поместување, временското задоцнување може да се воведе на радиофреквенција (RF) или средна фреквенција (IF), а временското задоцнување воведено на овој начин работи добро во широк фреквентен опсег. Сепак, пропусниот опсег на временски скенираниот низ е ограничен од 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 на високи фреквенции. Кога фреквенцијата дополнително се зголемува, тоа на крајот ќе доведе до решеткасти лобуси. Во фазиран низ, решеткасти лобуси ќе се појават кога насоката на формирање на зракот ја надминува максималната вредност на главниот зрак. Овој феномен предизвикува грешки во распределбата на главниот зрак. Затоа, за да се избегнат решеткасти лобуси, диполите на антената мора да имаат соодветно растојание.
Тежини
Векторот на тежина е комплексен вектор чија амплитудна компонента го одредува нивото на страничниот лобус и ширината на главниот зрак, додека фазната компонента го одредува аголот на главниот зрак и нултата позиција. Фазните тежини за теснопојасни низи се применуваат со фазни поместувачи.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Дизајн со формирање на зраци
Антените што можат да се прилагодат на RF околината со промена на нивниот модел на зрачење се нарекуваат антени со активен фазен низ. Дизајните со формирање на сноп може да вклучуваат низи од антени од Батлер, Бласова матрица и Вуленвебер.
Батлер Матрикс
Батлеровата матрица комбинира мост од 90° со фазен менувач за да се постигне сектор на покриеност широк до 360° ако 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, Батлеровата матрица може да се користи за насочување на зракот од кружен низ.
Матрица на Брах
Матрицата Бурас користи преносни водови и насочни спојки за да имплементира обликување на зракот со временско задоцнување за широкопојасно работење. Матрицата Бурас може да биде дизајнирана како обликувач на зракот со широка страна, но поради употребата на отпорни завршетоци, има поголеми загуби.
Вуленвебер антенски систем
Антенскиот систем Вуленвебер е кружен систем кој се користи за апликации за наоѓање насока во високофреквентниот (HF) опсег. Овој тип на антенски систем може да користи или сеопфатни или насочни елементи, а бројот на елементи е генерално од 30 до 100, од кои една третина се наменети за секвенцијално формирање на високонасочни зраци. Секој елемент е поврзан со радио уред кој може да ја контролира амплитудната тежина на шемата на антенскиот систем преку гониометар кој може да скенира 360° без речиси никаква промена во карактеристиките на шемата на антената. Покрај тоа, антенскиот систем формира зрак што зрачи нанадвор од антенскиот систем преку временско задоцнување, со што се постигнува широкопојасна работа.
За да дознаете повеќе за антените, посетете ја страницата:
Време на објавување: 07.06.2024
