Op it mêd fanarray antennes, beamforming, ek wol romtlike filtering neamd, is in sinjaalferwurkingstechnyk dy't brûkt wurdt om draadloze radiogolven of lûdswellen op in rjochtingsmanier te ferstjoeren en te ûntfangen. Beamforming wurdt faak brûkt yn radar- en sonarsystemen, draadloze kommunikaasje, akoestyk en biomedyske apparatuer. Typysk, beamforming en beam skennen wurde berikt troch it ynstellen fan de faze relaasje tusken de feed en elk elemint fan 'e antenne array sadat alle eleminten ferstjoere of ûntfange sinjalen yn faze yn in spesifike rjochting. Tidens oerdracht kontroleart de beamformer de faze en relative amplitude fan it sinjaal fan elke stjoerder om konstruktive en destruktive ynterferinsjepatroanen op it golffront te meitsjen. Tidens ûntfangst, de sensor array konfiguraasje prioritizes ûntfangst fan de winske straling patroan.
Beamforming Technology
Beamforming is in technyk dy't brûkt wurdt om in beamstralingspatroan nei in winske rjochting te stjoeren mei in fêste antwurd. Beamforming en beam scan fan inantennearray kin berikt wurde troch in faze shift systeem of in tiid fertraging systeem.
Fase Shift
Yn narrowband systemen wurdt tiid fertraging ek neamd phase shift. Op radiofrekwinsje (RF) of tuskenfrekwinsje (IF), beamforming kin berikt wurde troch faze ferskowing mei ferrite faze shifters. By basisband kin fazeferskowing wurde berikt troch digitale sinjaalferwurking. Yn breedbân operaasje wurdt tiidfertraging beamforming de foarkar fanwegen de needsaak om de rjochting fan 'e haadbeam invariant te meitsjen mei frekwinsje.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Tiid fertraging
Tiidfertraging kin wurde ynfierd troch de lingte fan 'e oerdrachtline te feroarjen. Lykas by fazeferskowing, kin tiidfertraging wurde ynfierd by radiofrekwinsje (RF) of tuskenfrekwinsje (IF), en de tiidfertraging dy't op dizze manier ynfierd wurdt wurket goed oer in breed frekwinsjeberik. De bânbreedte fan 'e tiid-scanne array wurdt lykwols beheind troch de bânbreedte fan 'e dipolen en de elektryske ôfstân tusken de dipolen. As de bestjoeringsfrekwinsje ferheget, nimt de elektryske ôfstân tusken de dipolen ta, wat resulteart yn in bepaalde graad fan fersmelling fan 'e beambreedte by hege frekwinsjes. Wannear't de frekwinsje tanimt fierder, it sil úteinlik liede ta grating lobes. Yn in faze array sil grating lobes foarkomme as de beamforming rjochting grutter is as de maksimum wearde fan 'e wichtichste beam. Dit ferskynsel feroarsake flaters yn 'e ferdieling fan' e haadbalke. Dêrom, om grating lobes te foarkommen, moatte de antennedipolen passende ôfstân hawwe.
Gewichten
De gewicht vector is in komplekse vector wêrfan de amplitude komponint bepaalt de sidelobe nivo en wichtichste beam breedte, wylst de faze komponint bepaalt de wichtichste beam hoeke en nul posysje. De fazegewichten foar smelbân-arrays wurde tapast troch faze-skifters.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Beamforming Design
Antennes dy't har oanpasse kinne oan 'e RF-omjouwing troch har stralingspatroan te feroarjen wurde aktive faze-array-antennes neamd. Beamforming-ûntwerpen kinne Butler-matrix, Blass-matrix, en Wullenweber-antennearrays omfetsje.
Butler Matrix
De Butler Matrix kombinearret in 90 ° brêge mei in faze shifter om in dekkingsektor sa breed as 360 ° te berikken as it oscillatorûntwerp en rjochtingpatroan passend binne. Elke beam kin brûkt wurde troch in tawijd stjoerder of ûntfanger, of troch in inkele stjoerder of ûntfanger regele troch in RF-switch. Op dizze manier kin de Butler Matrix brûkt wurde om de beam fan in sirkelfoarmige array te stjoeren.
Brahs Matrix
De Burras-matrix brûkt oerdrachtlinen en rjochtingskoppelaars om beamfoarming mei tiidfertraging te ymplementearjen foar breedbânoperaasje. De Burras-matriks kin wurde ûntworpen as in breedside beamformer, mar troch it brûken fan resistive terminations hat it hegere ferliezen.
Woollenweber antenne array
De Woollenweber-antennearray is in sirkulêre array dy't brûkt wurdt foar rjochtingsfinende applikaasjes yn 'e hege frekwinsje (HF) band. Dit soarte fan antenne array kin brûke itsij omnidireksjoneel as rjochting eleminten, en it oantal eleminten is oer it generaal 30 oan 100, wêrfan ien-tredde is wijd oan sequentially foarmje tige rjochtingsbalken. Elk elemint is ferbûn mei in radio-apparaat dat de amplitude-gewichting fan it antenne-arraypatroan kin kontrolearje fia in goniometer dy't 360 ° kin scannen mei hast gjin feroaring yn 'e antennepatroanskarakteristiken. Derneist foarmet de antenne-array in beam dy't út 'e antenne-array nei bûten útstrielet troch tiidfertraging, en berikt dêrmei breedbân operaasje.
Om mear te learen oer antennes, besykje asjebleaft:
Post tiid: Jun-07-2024
