Thiết kế điện tử - Bộ phận ánh sáng chập chờn giúp thiết kế ăng-ten

Hệ thống con tin radio dùng để phát tín hiệu đã hoạt động hơn hàng trăm năm nay.. Là chính xác, Hiệu quả, và những cấp cao trở nên ngày càng quan trọng, những hệ thống điện tử này sẽ tiếp tục cải thiện và cải thiện. Trong vài năm qua, dish antennas have been widely used for transmitting (Tx) and receiving (Rx) signals, nơi mà tính trực tiếp rất quan trọng, và sau nhiều năm đạt hiệu quả, nhiều hệ thống này có thể sử dụng tốt với giá thấp tương đối. chạy. Những ăng-ten này có cánh tay robot để quay hướng phóng xạ.. Họ có một số thiếu sót., bao gồm quay chậm, to vật chất, thiếu tính bền vững, và chỉ một mẫu bức xạ hay dòng dữ liệu có đáp ứng yêu cầu. Do đó, Các kỹ sư đã sử dụng công nghệ tiên tiến chế độ ăng-ten để cải thiện các tính năng này và thêm các chức năng mới.. Kích hoạt thiết bị điều khiển, có nhiều ưu điểm hơn so với thiết bị điều khiển cơ bản, như độ cao thấp/nhỏ cỡ, cao độ bền, Nhanh vô lăng , đa-xà, Comment. Với những lợi thế này, Các ăng-ten tần số đã được sử dụng rộng rãi trong quân đội., vệ tinh, Mạng lưới xe cộ, Liên lạc 5G.

Công nghệ bắt đầu

Một ăng-ten pha chế là một bộ sưu tập các thành phần ăng-ten được lắp ráp lại., nơi mô hình phóng xạ của mỗi nguyên tố được cấu trúc kết hợp với mô hình phóng xạ của ăng-ten liền kề để tạo ra một mô hình bức xạ hiệu quả gọi là thùy chính.. Thùy chính phát ra năng lượng ở vị trí mong muốn, và theo thiết kế, ăng-ten có trách nhiệm phá hủy tín hiệu ở những hướng vô dụng., tạo ra các tín hiệu không hợp lệ. Hệ thống ăng-ten được thiết kế để tối đa hóa nguồn năng lượng tỏa ra bởi thùy chính trong khi giảm năng lượng tỏa ra tại thùy cạnh đến mức chấp nhận được.. Bức xạ có thể được điều khiển bằng cách thay đổi giai đoạn tín hiệu được truyền vào mỗi yếu tố ăng-ten.. Hình số 1 hiển thị cách điều khiển luồng tử hiệu quả theo hướng đích của dãy thẳng bằng cách điều chỉnh giai đoạn tín hiệu trên mỗi ăng-ten.. Kết quả là, mỗi ăng-ten trong hệ thống có thiết lập lập chế độ khuếch đại độc lập để hình thành mẫu phóng xạ cần thiết.. Vì không có bộ phận di chuyển máy móc, Rất dễ hiểu các tính chất của việc điều khiển siêu tốc trong mảng thời kỳ Hiệu ứng hoà Điều chỉnh chế độ xoay người có thể hoàn thành trong vòng vài nanomet, để chúng ta có thể thay đổi hướng của mô hình phóng xạ và đáp ứng nhanh với các mối đe dọa hoặc người dùng mới. Tương, chúng ta có thể chuyển từ tia phóng xạ sang điểm vô hiệu quả để hấp thụ tín hiệu nhiễu, làm cho vật thể hiện vô hình, như trường hợp với máy bay tàng hình. Thay thế mẫu phóng xạ hoặc thay đổi đến điểm bằng không hiệu quả, những thay đổi này có thể hoàn thành gần ngay lập tức, bởi vì chúng ta có thể sử dụng các thiết bị có tính nội bộ thay vì các bộ máy để đổi thiết lập Pha điện.. Một lợi thế khác của một ăng-ten chế độ trên một ăng-ten cơ là nó có thể phát tán nhiều chùm đồng thời., để nó có thể theo dõi nhiều mục tiêu hoặc quản lý dữ liệu người dùng cho nhiều dòng dữ liệu.. Việc này được thực hiện bằng cách xử lý tín hiệu số của nhiều dòng dữ liệu với tần số ban nhạc..

Một sự ứng dụng điển hình của mảng dùng các thành phần dán ăng-ten được sắp xếp với khoảng cách bình đẳng trong hàng và các cột, theo thiết kế 4*4, nghĩa là có cả 16. Hình thứ hai hiển thị một mảng 4*4 nhỏ nơi ăng ten vá là bộ tản nhiệt. Với hệ thống ra-đa dựa trên mặt đất, các dàn ăng-ten này có thể trở nên rất lớn, có thể với nhiều hơn 100,000.

Trong thiết kế, mối quan hệ thương lượng giữa kích thước của mảng và sức mạnh của mỗi yếu tố bức xạ nên được cân nhắc. Những nguyên tố này sẽ ảnh hưởng đến tính trực tiếp của chùm tia và sức mạnh tỏa ra hiệu quả. Hiệu suất của ăng-ten có thể được dự đoán bằng cách kiểm tra một số yếu tố chất lượng chung. Thông thường, thiết kế ăng-ten sẽ tìm kiếm khả năng khuếch đại ăng-ten, năng lượng tỏa ra isotropic hiệu quả (EIRP), và Gn/T1. Có một số phương trình cơ bản có thể dùng để miêu tả các tham số được hiển thị trong các phương trình sau. Chúng ta có thể thấy được hiệu ứng ăng-ten và EIRP phụ thuộc vào số yếu tố trong hệ thống.

Trong số đó: N tố số yếu tố; Nhận dạng thành phần Hàm lượng ăng-ten. Bộ sửa côn Sức mạnh của mỗi nguyên tố Nhiệt độ nhiễu.

Một khía cạnh chủ chốt của thiết kế ăng-ten pha chế là khoảng cách giữa các nguyên tố ăng-ten. Một khi chúng ta xác định mục tiêu hệ thống bằng cách đặt số thành phần, đường kính vật lý mảng phụ thuộc hoàn toàn vào giới hạn kích cỡ của mỗi thành phần Robot, mà ít hơn một nửa của bước sóng, vì nó có thể ngăn cản thùy làm lưới. The grating lobes are similar to the energy radiated in unused chiều. Điều này đặt những yêu cầu nghiêm ngặt cho những thiết bị điện tử nhập vào hệ thống, phải có kích thước nhỏ, năng lượng thấp và sức nặng nhẹ. Khoảng cách giữa bước sóng là một thử thách đặc biệt cho thiết kế với tần số cao hơn, vì chiều dài của mỗi thành phần đơn vị trở nên nhỏ hơn. Điều này thúc đẩy việc hoà nhập các lớp I tần số cao, thúc đẩy các phương pháp sửa chữa đồ đạc tiến bộ hơn, và làm đơn giản hóa công nghệ quản lý nhiệt ngày càng khó khăn.

Khi chúng ta làm ra toàn bộ ăng-ten., the mảng đã được thiết kế đối mặt nhiều thử thách, bao gồm lộ trình mạch điều khiển, quản lý năng lượng, mạch mạch mạch, Quản lý khuếch đại nhiệt, Cân nhắc môi trường, Comment. Có một lực lượng chủ động rất lớn trong ngành này thúc đẩy chúng ta tiến tới những dàn cảnh nhỏ và nhỏ có ánh sáng.. Một cấu trúc mạch truyền thống dùng một loại nhỏ PCB board, trên đó các thành phần điện tử được nạp thẳng xuống phía sau ăng-ten. PCB. Trong vòng hai mươi năm qua, Dùng phương pháp này đã được cải tiến liên tục để giảm liên tục kích thước bảng mạch., giảm độ sâu của ăng-ten. Kế hoạch thế hệ tiếp theo chuyển từ cấu trúc bảng này sang một phương pháp bảng phẳng., nếu mỗi bộ phận cấu trúc có độ lắp đủ cao có thể chỉ đơn giản được lắp vào mặt sau của bảng ăng-ten., giảm đáng kể độ sâu của ăng-ten và làm cho nó dễ dàng tải vào một ứng dụng di động hay một ứng dụng trên tàu.. Hình dạng 3D, Hình ảnh bên trái hiển thị nguyên tố tháp đính miếng dán vàng trên đỉnh PCB, và ảnh bên phải hiển thị góc trước của ăng-ten Analog ở dưới cùng của the... PCB. Đây chỉ là một nhóm ăng-ten, nếu có thể xảy ra một giai đoạn chuyển đổi tần số ở một đầu của ăng-ten. Nó cũng là một mạng lưới phân phối chịu trách nhiệm cho lộ trình từ một nguồn cắm RF vào to àn bộ bộ bộ bộ mảng.. Rõ, nhiều thiết bị hoà hợp hơn giảm đáng kể thử thách trong thiết kế ăng-ten., và khi ăng-ten trở nên nhỏ hơn và nhỏ hơn., nhiều thành phần điện tử hơn được hoà nhập vào các khoảng nhỏ hơn và nhỏ hơn, và thiết kế ăng-ten đòi hỏi một công nghệ ủy thác mới có thể giúp cải thiện khả năng của giải pháp..
Vùng ăng ten ở phía trên. PCB, and the IC is located on the back of the ăng ten PCB.
Digital beamforming and analog beamforming
Most phased array antennas designed in the past few years have used analog beamforming technology, nơi điều chỉnh giai đoạn được thực hiện ở tần số RF hay IF., và toàn bộ ăng-ten sử dụng một bộ máy chuyển dữ liệu. Mọi người ngày càng chú ý đến việc nhe hình kỹ thuật số, nơi mỗi yếu tố ăng-ten có một bộ máy chuyển dữ liệu, và điều chỉnh giai đoạn được thực hiện bằng số trong cô ấy hoặc một số máy chuyển dữ liệu. Phần thân hình kỹ thuật, từ khả năng truyền tải rất dễ dàng nhiều chùm phát tới việc thay đổi ngay cả số chùm tia. Sự linh hoạt vượt trội này rất hấp dẫn trong nhiều ứng dụng., và nó cũng đóng vai trò trong việc phát triển người dân. Những cải tiến liên tục trong bộ chuyển dữ liệu đã giảm năng lượng và tăng tần số. Bộ sưu tập RF trong băng LR và S-band Khiến công nghệ này được áp dụng cho hệ thống ra-đa. Khi xem xét cả các tùy chọn về ánh sáng Analog và digital, nhiều yếu tố cần được cân nhắc, nhưng phân tích thường phụ thuộc vào số chùm tia cần thiết., Tiêu thụ năng lượng, và mục tiêu chi phí. Cách thức đo ánh sáng kỹ thuật số thường có tiêu thụ năng lượng cao vì mỗi thành phần được trang bị bộ chuyển dữ liệu, nhưng nó cực kỳ linh hoạt và tiện lợi trong việc hình thành nhiều chùm. Máy chuyển dữ liệu cũng cần một dải năng lượng cao hơn., bởi vì cái bóng gỡ ra lệnh chặn chỉ có thể được thực hiện sau số hóa.