Am Beräich vunArray Antennen, Beamforming, och bekannt als raimlech Filteren, ass eng Signalveraarbechtungstechnik déi benotzt gëtt fir drahtlos Radiowellen oder Tounwellen op eng Richtungsweis ze vermëttelen an ze kréien. Beamforming gëtt allgemeng a Radar- a Sonarsystemer, drahtlose Kommunikatiounen, Akustik a biomedizinescher Ausrüstung benotzt. Typesch ginn d'Beamformung an d'Strahlescannen erreecht andeems d'Phasbezéiung tëscht dem Feed an all Element vun der Antennearray festgeluecht gëtt, sou datt all Elementer Signaler a Phas an eng spezifesch Richtung iwwerdroen oder kréien. Wärend der Iwwerdroung kontrolléiert de Beamformer d'Phas an d'relativ Amplitude vum Signal vun all Sender fir konstruktiv an destruktiv Interferenzmuster op der Wellefront ze kreéieren. Wärend der Empfang prioritär d'Sensorarraykonfiguratioun den Empfang vum gewënschten Stralungsmuster.
Beamforming Technologie
Beamforming ass eng Technik déi benotzt gëtt fir e Strahlstrahlungsmuster an eng gewënscht Richtung mat enger fixer Äntwert ze steieren. Beamforming an Beam Scannen vun engemAntenneArray kann duerch e Phase Shift System oder engem Zäitverzögerungssystem erreecht ginn.
Phase Verréckelung
A Schmuelbandsystemer gëtt Zäitverzögerung och Phaseverschiebung genannt. Op Radiofrequenz (RF) oder Zwëschenfrequenz (IF), d'Straalformung kann duerch Phaseverschiebung mat Ferritphaseverschiebungen erreecht ginn. Am Baseband kann d'Phaseverschiebung duerch digital Signalveraarbechtung erreecht ginn. Bei Breetbandoperatioun gëtt d'Zäitverzögerungsstrahlformung bevorzugt wéinst der Bedierfnes fir d'Richtung vum Haaptstrahl invariant mat der Frequenz ze maachen.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Zäitlag
Zäitverzögerung kann agefouert ginn andeems d'Längt vun der Iwwerdroungslinn geännert gëtt. Wéi mat Phaseverschiebung, kann Zäitverzögerung op Radiofrequenz (RF) oder Zwëschenfrequenz (IF) agefouert ginn, an d'Zäitverzögerung, déi op dës Manéier agefouert gëtt, funktionnéiert gutt iwwer e breet Frequenzbereich. Wéi och ëmmer, d'Bandbreedung vum Zäitgescannte Array ass limitéiert duerch d'Bandbreedung vun den Dipolen an den elektresche Abstand tëscht den Dipolen. Wann d'Betribsfrequenz eropgeet, erhéicht d'elektresch Abstand tëscht den Dipolen, wat zu engem gewësse Grad vun der Verengung vun der Strahlbreet bei héijer Frequenzen resultéiert. Wann d'Frequenz weider eropgeet, féiert et schlussendlech zu Gitterloben. An enger Phase-Array wäerte Gitterloben optrieden wann d'Straalformungsrichtung de maximale Wäert vun der Haaptstrahl iwwerschreift. Dëst Phänomen verursaacht Feeler an der Verdeelung vum Haaptstrahl. Dofir, fir Gitterloben ze vermeiden, mussen d'Antennendipole entspriechend Abstand hunn.
Gewiichter
De Gewiichtvektor ass e komplexe Vektor deem seng Amplitudekomponent den Sidelobeniveau an d'Haaptstrahlbreet bestëmmt, während d'Phasekomponent den Haaptstrahlwénkel an d'Nullpositioun bestëmmt. D'Phasegewiichter fir schmuelbandarrays gi vu Phaseverschiebungen applizéiert.
RM-PA7087-43(71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Beamforming Design
Antennen déi sech un d'RF Ëmfeld upassen kënnen andeems se hiert Stralungsmuster änneren, ginn aktiv Phased Array Antennen genannt. Beamforming Designs kënnen Butler Matrix, Blass Matrix, a Wullenweber Antenne Arrays enthalen.
Butler Matrix
D'Butler Matrix kombinéiert eng 90 ° Bréck mat engem Phase Shifter fir en Ofdeckungssektor esou breet wéi 360 ° z'erreechen wann den Oszillator Design an Direktivitéitsmuster passend sinn. All Strahl kann vun engem speziellen Sender oder Empfänger benotzt ginn, oder vun engem eenzege Sender oder Empfänger kontrolléiert vun engem RF Schalter. Op dës Manéier kann d'Butler Matrix benotzt ginn fir de Strahl vun enger kreesfërmeger Array ze steieren.
Brahs Matrix
D'Burras Matrix benotzt Iwwerdroungslinnen a Richtungskoppler fir Zäitverzögerungsstrahlformung fir Breetbandoperatioun ëmzesetzen. D'Burras Matrix kann als Breetstrahlformer entworf ginn, awer duerch d'Benotzung vu resistive Terminatiounen huet et méi héich Verloschter.
Woollenweber Antenne Array
De Woollenweber Antennenarray ass eng kreesfërmeg Array déi benotzt gëtt fir Uwendungen an der Héichfrequenz (HF) Band ze fannen. Dës Zort vun Antenne-Array kann entweder omnidirektional oder direktional Elementer benotzen, an d'Zuel vun den Elementer ass allgemeng 30 bis 100, vun deenen een Drëttel gewidmet ass fir sequentiell héichdirektional Strahlen ze bilden. All Element ass mat engem Radioapparat ugeschloss, deen d'Amplitudegewiicht vum Antennearraymuster duerch e Goniometer kontrolléiere kann, deen 360 ° scannt mat bal keng Ännerung vun den Antennemustereigenschaften. Zousätzlech bildt d'Antenne-Array e Strahl deen no baussen aus der Antenne-Array duerch Zäitverzögerung ausstrahlt, an doduerch Breetbandoperatioun erreecht.
Fir méi iwwer Antennen ze léieren, besicht w.e.g.:
Post Zäit: Jun-07-2024
