Op it mêd fanarray-antennes, beamforming, ek wol bekend as romtlike filterjen, is in sinjaalferwurkingstechnyk dy't brûkt wurdt om draadloze radioweagen of lûdweagen op in rjochting te ferstjoeren en te ûntfangen. Beamforming wurdt faak brûkt yn radar- en sonarsystemen, draadloze kommunikaasje, akoestyk en biomedyske apparatuer. Typysk wurde beamforming en beamscanning berikt troch de fazerelaasje tusken de feed en elk elemint fan 'e antenne-array yn te stellen, sadat alle eleminten sinjalen yn faze yn in spesifike rjochting ferstjoere of ûntfange. Tidens de oerdracht kontrolearret de beamformer de faze en relative amplitude fan it sinjaal fan elke stjoerder om konstruktive en destruktive ynterferinsjepatroanen op it weachfront te meitsjen. Tidens de ûntfangst prioritearret de konfiguraasje fan 'e sensorarray de ûntfangst fan it winske strielingspatroan.
Beamforming Technology
Beamforming is in technyk dy't brûkt wurdt om in strielpatroan nei in winske rjochting te stjoeren mei in fêste reaksje. Beamforming en strielscanning fan inantennearray kin berikt wurde troch in fazeferskowingssysteem of in tiidfertragingssysteem.
Fazeferskowing
Yn smelbânsystemen wurdt tiidsfertraging ek wol fazeferskowing neamd. By radiofrekwinsje (RF) of tuskenfrekwinsje (IF), kin beamfoarming berikt wurde troch fazeferskowing mei ferrytfazeferskowers. By basisbân kin fazeferskowing berikt wurde troch digitale sinjaalferwurking. Yn breedbânoperaasje hat tiidfertrage beamfoarming de foarkar fanwegen de needsaak om de rjochting fan 'e haadbeam ûnferoare te meitsjen mei frekwinsje.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14.5GHz)
Tiidsfertraging
Tiidfertraging kin ynfierd wurde troch de lingte fan 'e transmissieline te feroarjen. Lykas by fazeferskowing kin tiidfertraging ynfierd wurde 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-scande array wurdt lykwols beheind troch de bânbreedte fan 'e dipolen en de elektryske ôfstân tusken de dipolen. As de wurkfrekwinsje tanimt, nimt de elektryske ôfstân tusken de dipolen ta, wat resulteart yn in bepaalde mjitte fan fersmelling fan 'e strielbreedte by hege frekwinsjes. As de frekwinsje fierder tanimt, sil dit úteinlik liede ta rasterlobben. Yn in fazearray sille rasterlobben foarkomme as de strielfoarmingsrjochting de maksimale wearde fan 'e haadstriel oerskriuwt. Dit ferskynsel feroarsaket flaters yn 'e ferdieling fan 'e haadstriel. Dêrom moatte de antennedipolen, om rasterlobben te foarkommen, in passende ôfstân hawwe.
Gewichten
De gewichtsfektor is in komplekse fektor waans amplitudekomponint it sydlobnivo en de breedte fan 'e haadstriel bepaalt, wylst de fazekomponint de hoeke fan 'e haadstriel en de nulposysje bepaalt. De fazegewichten foar smelbânarrays wurde tapast troch fazeferskowers.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10.75-14.5GHz)
Beamforming-ûntwerp
Antennes dy't har oanpasse kinne oan 'e RF-omjouwing troch har strielingspatroan te feroarjen wurde aktive phased 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 fazeferskower om in dekkingsektor te berikken fan maksimaal 360° as it ûntwerp en it rjochtingspatroan fan 'e oscillator passend binne. Elke striel kin brûkt wurde troch in tawijde stjoerder of ûntfanger, of troch in inkele stjoerder of ûntfanger dy't bestjoerd wurdt troch in RF-skeakel. Op dizze manier kin de Butler Matrix brûkt wurde om de striel fan in sirkelfoarmige array te stjoeren.
Brahs Matrix
De Burras-matrix brûkt transmissielinen en rjochtingskoppelings om tiidfertrage beamforming te ymplementearjen foar breedbânoperaasje. De Burras-matrix kin ûntwurpen wurde as in breedbânbeamformer, mar troch it gebrûk fan resistive terminen hat it hegere ferliezen.
Woollenweber antenne-array
De Woollenweber-antenne-array is in sirkelfoarmige array dy't brûkt wurdt foar rjochtingsfinende tapassingen yn 'e hege frekwinsjeband (HF). Dit type antenne-array kin sawol omnidireksjonele as rjochtingseleminten brûke, en it oantal eleminten is oer it algemien 30 oant 100, wêrfan ien tredde bedoeld is foar it sekwinsjeel foarmjen fan heechrjochtingsstrielen. Elk elemint is ferbûn mei in radioapparaat dat de amplitudegewichting fan it antenne-arraypatroan kin kontrolearje fia in goniometer dy't 360° kin scannen mei hast gjin feroaring yn 'e skaaimerken fan it antennepatroan. Derneist foarmet de antenne-array in striel dy't troch tiidsfertraging nei bûten útstrielt fan 'e antenne-array, wêrtroch breedbânoperaasje berikt wurdt.
Om mear te learen oer antennes, kinne jo terecht op:
Pleatsingstiid: 7 juny 2024
