A területentömbantennák, a sugárformálás, más néven térbeli szűrés, egy jelfeldolgozási technika, amelyet vezeték nélküli rádióhullámok vagy hanghullámok irányított továbbítására és vételére használnak.A sugárformázást általában radar- és szonárrendszerekben, vezeték nélküli kommunikációban, akusztikában és orvosbiológiai berendezésekben használják.A sugárformázást és a nyaláb pásztázást általában úgy hajtják végre, hogy a betáplálás és az antennatömb egyes elemei közötti fázisviszonyt úgy állítják be, hogy minden elem meghatározott irányban fázisban adjon vagy fogadjon jeleket.Az átvitel során a sugárformátor szabályozza az egyes adók jelének fázisát és relatív amplitúdóját, hogy konstruktív és destruktív interferenciamintákat hozzon létre a hullámfronton.A vétel során az érzékelősor konfigurációja a kívánt sugárzási minta vételét helyezi előtérbe.
Nyalábformázó technológia
A sugárformálás egy olyan technika, amellyel egy sugársugárzási mintát fix válaszlépéssel a kívánt irányba terelnek.Nyalábformálás és sugár pásztázás egyantennatömb megvalósítható fáziseltolásos rendszerrel vagy időkésleltető rendszerrel.
Fázis késés
A keskeny sávú rendszerekben az időkésleltetést fáziseltolásnak is nevezik.Rádiófrekvencián (RF) vagy köztes frekvencia (IF), sugárformálás ferrit fázistolókkal való fáziseltolással valósítható meg.Az alapsávon a fáziseltolás digitális jelfeldolgozással érhető el.Szélessávú üzemben az időkésleltetésű sugárformálást részesítik előnyben, mivel a fősugár irányát a frekvenciától invariánssá kell tenni.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Időeltolódás
Időkésleltetés a távvezeték hosszának változtatásával vezethető be.A fáziseltoláshoz hasonlóan az időkésleltetés rádiófrekvenciás (RF) vagy köztes frekvencián (IF) is bevezethető, és az így bevezetett időkésleltetés széles frekvenciatartományban jól működik.Az időpásztázott tömb sávszélességét azonban korlátozza a dipólusok sávszélessége és a dipólusok közötti elektromos távolság.A működési frekvencia növekedésével a dipólusok közötti elektromos távolság növekszik, ami a nyalábszélesség bizonyos fokú szűkülését eredményezi magas frekvenciákon.Ha a frekvencia tovább növekszik, az végül rácslebenyekhez vezet.Fázisos tömbben rácslebenyek jönnek létre, ha a nyalábformálás iránya meghaladja a fősugár maximális értékét.Ez a jelenség hibákat okoz a fősugár elosztásában.Ezért a rácslebenyek elkerülése érdekében az antenna dipólusainak megfelelő távolságra kell lenniük.
Súlyok
A súlyvektor egy komplex vektor, amelynek amplitúdó-komponense határozza meg az oldalsó rés szintjét és a főnyaláb szélességét, míg a fáziskomponens a főnyaláb szögét és nullpozícióját.A keskeny sávú tömbök fázissúlyait fáziseltolók alkalmazzák.
RM-PA7087-43 (71-86 GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Nyalábformázó tervezés
Azokat az antennákat, amelyek a sugárzási mintázat megváltoztatásával képesek alkalmazkodni az RF környezethez, aktív fázisú antennáknak nevezzük.A sugárformázó kialakítások tartalmazhatnak Butler mátrixot, Blass mátrixot és Wullenweber antennatömböket.
Butler Mátrix
A Butler-mátrix egy 90°-os hidat kombinál egy fázisváltóval, hogy akár 360°-os lefedettségi szektort érjen el, ha az oszcillátor kialakítása és irányultsága megfelelő.Mindegyik sugarat használhatja egy dedikált adó vagy vevő, vagy egyetlen adó vagy vevő, amelyet egy RF kapcsoló vezérel.Ily módon a Butler-mátrix használható egy kör alakú tömb nyalábjának irányítására.
Brahs Mátrix
A Burras mátrix átviteli vonalakat és iránycsatolókat használ a késleltetett nyalábformálás megvalósításához a szélessávú működéshez.A Burras mátrix kialakítható széles irányú sugárformálónak, de az ellenállásos végződések alkalmazása miatt nagyobb veszteségei vannak.
Woollenweber antennatömb
A Woollenweber antennatömb egy kör alakú tömb, amelyet a nagyfrekvenciás (HF) sávban történő iránykeresésre használnak.Az ilyen típusú antennatömb mindenirányú vagy irányított elemet használhat, és az elemek száma általában 30-100, amelyek egyharmada erősen irányított nyalábok egymás utáni kialakítására szolgál.Mindegyik elem egy rádiókészülékhez csatlakozik, amely képes szabályozni az antennatömb mintázatának amplitúdósúlyozását egy goniométeren keresztül, amely 360°-ban képes pásztázni az antennamintázat jellemzőinek szinte változása nélkül.Ezenkívül az antennatömb az antennatömbből időkésleltetésen keresztül kifelé sugárzó nyalábot képez, ezáltal szélessávú működést ér el.
Ha többet szeretne megtudni az antennákról, látogasson el a következő oldalra:
Feladás időpontja: 2024-07-07
