Elektronik tasarım - Fazi seri ışık formlaması IC, anten tasarımı kolaylaştırır.

Göndermek ve alınmak için antenlere bağlı radyo altı sistemi 100 yıldan fazla süredir çalışıyor. Bu elektronik sistemler geliştirmeye ve geliştirmeye devam edecek. Geçen birkaç yıl içinde (Tx) ve (Rx) sinyalleri göndermek için büyük bir şekilde kullanılmış, yönlendirme çok önemli olduğu ve yıllardır optimizasyon sonrasında bu sistemlerin çoğunu relativ düşük maliyetle kullanabilir. Koş. Bu yemek antenelerin radyasyon yönünü döndürmek için robot kolu var. Yavaş dönüşü, büyük fizik boyutları, uzun süre güvenilir ve gerekçelerine uygun sadece bir radyasyon modeli veya veri akışı vardır. Bu yüzden mühendisler, bu özellikleri geliştirmek ve yeni fonksiyonları eklemek için gelişmiş fazla seri anten teknolojisine döndüler. Fazi seri antene elektrik yönlendirme mekanizmasını kabul ediyor. Bu avantajlarla, fazla seri anteneler askeri, uydu iletişimleri, Uydu iletişimleri, Vehicle İnternet, 5G iletişimleri ve diğer alanlarda genellikle kullanılmış, geleneksel mekanik yönlendirme anteneleri ile karşılaştırıldı.

Fazi Array Teknolojisi

Bir fırsatlı seri antene, birlikte toplanmış anten elementlerinin bir koleksiyonudur. Her elementin radyasyon örneğinin, yakın antenin radyasyon örneğine, an a lobu adında etkili bir radyasyon örneğini oluşturmak için yapısal bir şekilde birleştirildir. Ana lob istediği pozisyonda radiasyon enerjisini yayıyor ve tasarıma göre, anten, kullanıcı yönlerde sinyaller ve yandan lobları oluşturmak için destekli şekilde işaretlenmeye sorumlu. Antena tablosu ana lobu tarafından radyasyon edilen enerjiyi azaltmak için tasarlanmış. Yan lobu tarafından radyasyon edilen enerjiyi kabul edilebilir bir seviye kadar azaltırken. Radyasyon yöntemi her anten elementine verilen sinyal fazını değiştirmek üzere manipul edilebilir. Şekil 1, her antenin sinyal fazını ayarlamak üzere lineer dizinin hedefli yönünde etkileyici ışığı nasıl kontrol edeceğini gösterir. Sonuç olarak, tabloydaki her antenin, istediği radyasyon örneğini oluşturmak için bağımsız faz ve amplityon ayarları vardır. Mekanik hareket kısmı olmadığından beri, fazla seride hızlı ışık yönetmenin özelliklerini anlamak kolay. IC tabanlı yarı yönetici faz ayarlaması birkaç nanosaniye içinde tamamlanabilir, böylece radyasyon örneğinin yönünü değiştirebiliriz ve yeni tehdit veya kullanıcılara hızlı cevap verebiliriz. Aynı şekilde, radyasyon ışığından, araştırma sinyalini sarmak için etkili bir noktaya değiştirebiliriz, nesne görünmez görünüyor gibi görünmez hava uçakları olan durum gibi. Radyasyon örneğini tekrar değiştirmek veya etkili sıfır noktasına değiştirmek, bu değişiklikler neredeyse hemen yapılabilir, çünkü mekanik parçalarının yerine, elektrik olarak faz ayarlarını değiştirmek için IC tabanlı aygıtları kullanabiliriz. Bir mekanik antene üzerinde fazla seri anteninin başka bir avantajı aynı zamanda çoklu ışığı radyasyon edebilir, böylece çoklu hedefleri takip edebilir veya çoklu veri akışlarının kullanıcı verilerini yönetebilir. Bu, baz grubun frekanslarında çoklu veri akışlarının dijital sinyal işleme tarafından başarılır.

Sınıfın tipik bir uygulaması, 4*4 tasarımı kabul eden sırada ve sütunlarda eşit bir aralıkta düzenlenen patch anten elementlerini kullanır. Bu da toplam 16 elementin olduğu anlamına gelir. Görüntü 2, küçük bir 4*4 tablo gösteriyor ve patch anteni bir radyatör. Yer tabanlı radar sistemlerinde, böyle anten sistemleri çok büyük olabilir, muhtemelen 100.000'den fazla eleman ile olabilir.

Tasarımda, çizginin büyüklüğü ve her radyasyon elementinin gücü arasındaki ticaret ilişkisi düşünmeli. Bu elementler ışığın yönetimini ve etkileyici ışık gücünü etkileyecek. Antenin performansı, bazı ortak kalite faktörlerini incelerek tahmin edilebilir. Genelde anten tasarımcıları anten kazanmasına, etkili izotropik radyasyon gücüne (EIRP) ve Gt/Tn bakacaklar. Aşağıdaki denklemlerde gösterilen parametreleri tanımlamak için kullanılabilecek bazı temel denklemler var. Antena kazanlığı ve EIRP'nin dizisindeki elementlerin sayısına uyumlu olduğunu görebiliriz.

Aralarında: N = elementlerin sayısı; Ge = eleman kazanması; Gt = anten kazanması; Pt = toplam yayımlayıcı gücü; Pe = her elementin gücü; Tn = ses sıcaklığı.

Fazla seri anten tasarımının başka bir anahtar aspekti anten elementlerin uzağıdır. Komponentlerin sayısını ayarlarken sistem amacını belirlediğimizde, fizik array alanı genellikle her birim komponentinin boyutlu sınırına bağlı. Bu dalga uzunluğunun yaklaşık yarısından az, çünkü bunun küçük loblarını engelleyebilir. Sürekli loblar kullanılmaz yönlerde ışık edilen enerji ile eşittir. Bu sistem, miktarda küçük, güç düşük ve ağırlı olan elektronik aygıtlar üzerinde sıkı ihtiyaçları yerleştirir. Yarı dalga uzunluğu boşluğu daha yüksek frekanslarda tasarım için özellikle zorluğu, çünkü her birim komponentinin uzunluğu daha küçük olur. Bu, yüksek frekans IC'lerin integrasyonu arttırır, daha gelişmiş olmak için paketleme çözümlerini tercih ediyor ve daha zor sıcak yönetim teknolojisini kolaylaştırır.

Tüm antene in şa ettiğimizde, tablo tasarımı birçok çözümler ile karşılaştırır, kontrol devre yolculuğu, güç yönetimi, puls devreleri, ısı bozulma yönetimi, çevresel düşünceleri, etc. Gelişmiş devre tahtası yapısı küçük bir PCB tahtasını kullanır, üzerinde elektronik komponentler anten PCB arkasına vertikle beslenir. Son 20 yıldır, bu metod devre tahtasının boyutunu sürekli azaltmak için sürekli geliştirildi, bu yüzden antenin derinliğini azaltmak için. Sonraki nesil tasarımı bu tahta yapısından düz panel yöntemine değiştirir. Her IC'nin anten tahtasının arkasında sadece yüksek bir integrasyon seviyesi vardır, antenin derinliğini büyük olarak azaltır ve onları taşınabilir bir uygulama ya da gemi uygulamasına kolaylaştırır. Şekil 3'de sol görüntü PCB'nin üstündeki altın patch antene elementini gösterir ve sağ görüntü PCB'nin altındaki anten analog ön ucunu gösterir. Bu sadece antenin bir altı bölümüdür, antenin bir sonunda frekans dönüştürme sahnesi olabilir. Ayrıca bir RF girişinden bütün diziye kadar yollamak için sorumlu bir dağıtım a ğıdır. Görünüşe göre daha bütünleşmiş IC, anten tasarımında sorunları önemli olarak azaltır, anten küçük ve daha küçük, daha fazla elektronik komponentler daha küçük ve daha küçük alanlara birleştirilir, ve anten tasarımı yeni Semikonduktor teknolojisinin çözümün uyumluluğunu geliştirmesi için yardım etmesi gerekiyor. IC, anten PCB'nin arkasında bulundu.Dijital ışık formlaması ve analog ışık formlaması. Son birkaç yıl boyunca tasarlanmış en fazla seri antenler analog ışık formlama teknolojisini kullanıyor, ve bunlarda faz ayarlama RF veya IF frekanslarında gerçekleştiriliyor ve tüm anten bir sürü veri dönüştürücüleri kullanıyor. İnsanlar, her anten element in in bir grup veri dönüştürücüsü olduğu dijital ışık formlamasına daha fazla dikkat veriyor ve faz ayarlama, FPGA veya bazı veri dönüştürücüsü dijital olarak yapılır. Dijital ışık formlaması çok faydası var, çoklu ışınları kolayca yayınlama yeteneğinden, ışınların sayısını hemen değiştirmeye rağmen. Bu üst fleksibilit birçok uygulamalarda oldukça çekici ve popularizasyonunu terfi etmek için de bir rol oynuyor. Veri dönüştürücülerinde sürekli gelişmeler enerji tüketimini azalttı ve daha yüksek frekanslara genişletildi. L-band ve S-band'daki RF örnekleri radar sistemlerine uygulayabilir. Analog ve dijital ışık formlama seçeneklerini düşündüğünde, birçok faktör düşünmeli, fakat analiz genelde gereken ışınların sayısına, enerji tüketmesine ve mal hedeflerine bağlı. Dijital ışık formlama yöntemi genelde yüksek güç tüketimi sahiptir çünkü her komponent bir veri dönüştürücüsü ile ekipmiş, fakat çoklu ışık oluşturmakta oldukça fleksif ve uygun. Veri dönüştürücüleri de daha yüksek dinamik bir menzil gerekiyor, çünkü blokları reddettiğin ışık formu sadece dijitalizasyondan sonra yapılabilir.