Šajā jomāmasīvu antenasStaru kūļa formēšana, kas pazīstama arī kā telpiskā filtrēšana, ir signālu apstrādes metode, ko izmanto bezvadu radioviļņu vai skaņas viļņu pārraidīšanai un uztveršanai virziena veidā. Staru kūļa formēšanu parasti izmanto radaru un hidrolokatoru sistēmās, bezvadu sakaros, akustikā un biomedicīnas iekārtās. Parasti staru kūļa formēšanu un skenēšanu veic, iestatot fāzes attiecību starp padevi un katru antenas masīva elementu tā, lai visi elementi pārraidītu vai uztvertu signālus fāzē noteiktā virzienā. Pārraides laikā staru kūļa formētājs kontrolē katra raidītāja signāla fāzi un relatīvo amplitūdu, lai viļņu frontē radītu konstruktīvus un destruktīvus traucējumu modeļus. Uztveršanas laikā sensoru masīva konfigurācija piešķir prioritāti vēlamā starojuma modeļa uztveršanai.
Staru kūļa veidošanas tehnoloģija
Staru kūļa formēšana ir metode, ko izmanto, lai vadītu staru kūļa starojuma modeli vēlamajā virzienā ar fiksētu reakciju. Staru kūļa formēšana un skenēšanaantenaMasīvu var panākt ar fāzes nobīdes sistēmu vai laika aiztures sistēmu.
Fāzes nobīde
Šaurjoslas sistēmās laika aizkavi sauc arī par fāzes nobīdi. Radiofrekvencē (RF) vai starpfrekvences (IF) staru kūļa veidošanu var panākt, fāzes nobīdi panākot ar ferīta fāzes nobīdītājiem. Pamatjoslā fāzes nobīdi var panākt, izmantojot digitālo signāla apstrādi. Platjoslas darbībā priekšroka dodama staru kūļa veidošanai ar laika aizturi, jo ir nepieciešams, lai galvenā stara virziens būtu nemainīgs attiecībā pret frekvenci.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10–14,5 GHz)
Laika aizture
Laika aizkavi var ieviest, mainot pārraides līnijas garumu. Tāpat kā fāzes nobīdes gadījumā, laika aizkavi var ieviest radiofrekvencē (RF) vai starpfrekvencē (IF), un šādā veidā ieviestā laika aizkave labi darbojas plašā frekvenču diapazonā. Tomēr laika skenēšanas masīva joslas platumu ierobežo dipolu joslas platums un elektriskais attālums starp dipoliem. Palielinoties darba frekvencei, palielinās elektriskais attālums starp dipoliem, kā rezultātā augstās frekvencēs staru kūļa platums zināmā mērā sašaurinās. Kad frekvence vēl vairāk palielinās, tas galu galā novedīs pie režģa daivu veidošanās. Fāzētā masīvā režģa daivas rodas, ja staru kūļa veidošanas virziens pārsniedz galvenā staru kūļa maksimālo vērtību. Šī parādība rada kļūdas galvenā staru kūļa sadalījumā. Tāpēc, lai izvairītos no režģa daivu veidošanās, antenas dipoliem jābūt ar atbilstošu attālumu.
Svari
Svaru vektors ir komplekss vektors, kura amplitūdas komponente nosaka sānu daivas līmeni un galvenā stara platumu, savukārt fāzes komponente nosaka galvenā stara leņķi un nulles pozīciju. Šaurjoslas masīvu fāzes svarus piemēro fāzes nobīdītāji.
RM-PA7087-43 (71–86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75–14,5 GHz)
Staru kūļa veidošanas dizains
Antenas, kas var pielāgoties radiofrekvenču videi, mainot savu starojuma modeli, sauc par aktīvām fāzētu antenu blokiem. Staru kūļa veidošanas modeļi var ietvert Butlera matricas, Blasa matricas un Vullenvēbera antenu blokus.
Butlera matrica
Batlera matrica apvieno 90° tiltu ar fāzes nobīdītāju, lai panāktu pārklājuma sektoru līdz pat 360°, ja oscilatora konstrukcija un virzības shēma ir atbilstoša. Katru staru var izmantot atsevišķs raidītājs vai uztvērējs, vai arī atsevišķs raidītājs vai uztvērējs, ko kontrolē RF slēdzis. Tādā veidā Batlera matricu var izmantot, lai vadītu apļveida masīva staru.
Brahs Matrix
Burras matrica izmanto pārraides līnijas un virziena savienotājus, lai ieviestu laika aiztures staru kūļa veidošanu platjoslas darbībai. Burras matricu var konstruēt kā platjoslas staru kūļa veidotāju, bet rezistīvo termināciju izmantošanas dēļ tai ir lielāki zudumi.
Vūlenvēbera antenu masīvs
Vūlenvēbera antenu masīvs ir apļveida masīvs, ko izmanto virziena noteikšanai augstfrekvences (HF) joslā. Šāda veida antenu masīvs var izmantot vai nu visvirzienu, vai virziena elementus, un elementu skaits parasti ir no 30 līdz 100, no kuriem viena trešdaļa ir paredzēta secīgi veidot ļoti virziena starus. Katrs elements ir savienots ar radioierīci, kas var kontrolēt antenu masīva diagrammas amplitūdas svēršanu, izmantojot goniometru, kas var skenēt 360°, gandrīz nemainot antenas diagrammas raksturlielumus. Turklāt antenu masīvs veido staru kūli, kas izstaro uz āru no antenu masīva ar laika aizturi, tādējādi panākot platjoslas darbību.
Lai uzzinātu vairāk par antenām, lūdzu, apmeklējiet:
Publicēšanas laiks: 2024. gada 7. jūnijs
