اخبار
اخبار

بحث در مورد آرایه آنتن و ترتیب

2022-04-10 453

چکیده:  

در زندگی واقعی، ترمینال مورد استفاده ما به طور کلی مجهز به آنتن تک آنتن یا آنتن MIMO است که در نمودار جهت تابش تک آنتن دارای بهره های بالا و پرتوی نسبتاً گسترده 3dB است. در بسیاری از نیازهای ارتباطی از راه دور، آنتن جهت دار قوی (مثلا آنتن ایستگاه پایه) برای جبران تضعیف فضا مورد نیاز است. 

0 1

آنتن مسیریابی




در ستون آنتن Xuege، آنتن نوسانگر همه جهته (آنتن از تولید موج الکترومغناطیسی تا نوسانگر متقارن) ابتدا معرفی می شود. مزیت این نوع آنتن، تحقق پوشش جامع است، اما دستاوردها زیاد نیست و برد ارتباطی محدود است. علاوه بر این، در طول استفاده واقعی، آنتن همه جهته به فضای خالی بیشتری نیاز دارد.

فرض کنید در محیط نامرئی تاریک، یک چراغ قوه قدرت 3 دارد W و با وجود دامنه روشن بسیار کوچک، پرتویی در تاریکی، بسیار روشن است. قدرت یک لامپ معمولی 60 وات است و دامنه روشن 360 درجه بسیار گسترده است، اما روشنایی نسبتا ضعیف است. اگرچه قدرت لامپ 20 برابر قدرت چراغ قوه است، برای روشن کردن موارد نامشخص خاصی در خط دید، چراغ قوه به‌رغم دامنه روشن نامرئی، به ناچار روی لامپ قابل استفاده است. هر دو مزایا و معایب مربوط به خود را دارند. چراغ قوه شبیه آنتن جهت دار و لامپ شبیه آنتن همه جهته است.

 

در مقایسه، آنتن جهت دار، که تشعشع متمرکز بیشتری دارد انرژی و بهره بالاتر از آنتن همه جهته، برای ارتباط نقطه به نقطه از راه دور مناسب تر است. آنتن پایان آتش جهت در نمودار جهت - آنتن یاگی پس از افزایش یک بازتابنده غیرفعال و ترتیب موازی هشت کارگردان غیرفعال ساخته می شود که به طور گسترده در HF یافت می شود., برندهای موج VHF و UHF. 


1.png


همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، نمودار جهتی وجه H نوسانگر نیمه موج برانگیخته یک دایره است که نشان می دهد انرژی تابش می تواند پوشش 360 درجه را در صفحه افقی محقق کند و غیر جهتی است. اما پس از قرار دادن یک یا چند نوسانگر غیرفعال اضافی در کنار هم, نمودار جهت در صورت H جهت دار خواهد بود. 


2.jpg

به طور کلی، هر چه تعداد مدیران بیشتر باشد، جهت گیری قوی تر خواهد بود. اما این رابطه خطی نیست، زیرا جریان القایی روی مدیران مختلف انتهایی به تدریج ضعیف می شود.

 

علاوه بر آنتن یاگی، آنتن جهت دار معمولی نیز شامل آنتن سهموی، آنتن ویوالدی و آنتن پچ میکرو استریپ با کف (مقایسه شبیه سازی HFSS و CST آنتن پچ و تحلیل ماژول مشخصه و کاربرد آنتن پچ).

 

 


0 2

چرا از آنتن آرایه ای استفاده می شود؟




The سیستم آنتنی که طبق قانون قطعی توسط بسیاری از آنتن‌های یکسان یکسان (مثلاً آنتن متقارن) تنظیم و تشکیل شده است، آرایه آنتن نیز نامیده می‌شود. واحدهای مستقل که معمولاً آرایه آنتن شناخته می شوند، عناصر آرایه یا واحدهای آنتن نامیده می شوند. این یک آرایه خطی یا آرایه مسطح خواهد بود.

جهت گیری و بازده دیافراگم در مقاله ذکر شده است بحث آنتن کالیبر مسطح. برای پاسخگویی به نیازهای سختگیرانه روزافزون سیستم‌ها مانند ارتباطات، رادار، ناوبری، فرود مایکروویو، اختلال و ضدآشفتگی، لازم است واحدهای آنتن برای بهبود دانه‌های آنتن آرایه شوند، برای زمانی که «همه سوخت اضافه می کنند، شعله ها بلند می شود..

در مرحله بعد، بیایید به این موضوع توجه کنیم که چرا می توان پس از آرایه آنتن (به عنوان مثال، آرایه خطی یکنواخت) را بهبود بخشید: 

3.jpg

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، هر آنتن پس از نادیده گرفتن اندازه و شکل آنتن و ضریب جفت در بین واحدها، به عنوان منبع نقطه ای در نظر گرفته می شود. با در نظر گرفتن این منطقه دور به طور تقریبی می توان مشاهده کرد که پرتوهای واحدهای آنتن مختلف تا نقطه تعیین شده موازی هستند، اختلاف مسیر موج بین nth واحد و 1st واحد است:

جریان تحریک اولین واحد آنتن در شکل، اختلاف فاز تحریک دو واحد مجاور و میدان تابشی منطقه دور n است.th واحد (فرم دلخواه) را می توان در زیر نوشت:  

5.png

                                                        کل فیلد را می توان در زیر ثبت کرد: 

18.png

                                                         فرض کنید فاکتور آرایه:

4.png


                                                          می توان آن را ساده کرد:

6.png


Put رو به جلو و نرمال کردن عامل مشترک، و عامل نرمال شده به دست می آید:  

7.png


وقتی توان تابشی کل یکسان است، نسبت چگالی توان بر حداکثر جهت لوب اصلی و چگالی توان متوسط ​​کل فضا به صورت تعریف می شود. عامل جهت دهی. با نادیده گرفتن افت آنتن، ضریب هدایت را می توان به عنوان دستاوردهای واقعی آنتن در نظر گرفت. به طور مشابه، اگر آرایه خطی یکنواخت در نظر گرفته شود، فرمول به صورت زیر خواهد بود. 


8.png


با توجه به آرایه شات جانبی، وقتی تعداد واحدهای N نسبتاً زیاد باشد، معادله زیر برقرار می‌شود:

9.png

19.png

10.png



Iدر صورت وارد کردن عملیات انتگرال، عملیات بعدی ممکن است با جایگزین کردن حدهای بالا و پایین انتگرال محقق شود. 

11.png


بنابراین، برای آرایه خطی یکنواخت با دامنه یکنواخت و فاز یکسان، بیشترین سود را می توان در زیر بیان کرد:

در اینجا طول آرایه می کند. این نشان می دهد که وقتی فاصله واحدها ثابت است، تعداد واحدها و بهره ها از نظر تئوری یک رابطه خطی را نشان می دهد. در همین حال، این فرمول نشان می دهد که اندازه آرایه ثابت است، لزوماً برای بهبود سود آرایه هنگام افزایش کورکورانه واحدهای آنتن مفید نیست. بنابراین آرایه پراکنده به دست می آید. آرایه پراکنده می تواند واحدهای آنتن را تا حدی کاهش دهد تا هزینه مهندسی کمتر شود و علاوه بر این، در چیدمان عناصر آرایه آزادتر است. بابا، که علاوه بر این، می تواند عملکرد آنتن های عالی تری داشته باشد.          

 

فرض کنید شکل زیر آرایه خطی یک آنتن پچ است، طول کل آرایه ثابت است: تعداد واحدها * فاصله واحد = 100 میلی متر. پس از Translate در مدل‌سازی CST از مدل‌سازی همه متغیرها، ابعاد جهت محور y پشتیبانی می‌کند واحد آنتن را می توان به عنوان ثابت کرد 12.5 میلی متر و جهت در محور x به عنوان تنظیم شده است 100 میلی متر / واحد. تعداد واحدها را به عنوان یک متغیر برای مرجع تنظیم کنید و تغییرات بهره واقعی مربوط به تعداد واحدهای مختلف در صورت آرایه یکنواخت تحت طول آرایه کل ثابت شبیه سازی می شود. 


12.png

شکل زیر شرایط تعداد واحدهای مختلف را نشان می دهد: ضریب بازتاب بندر واحد 1. 17 گیگاهرتز S11 اساسا در است -15dB یا بیشتر، و تطبیق پورت عالی است. 


13.png

زیر ابعاد 12.5 میلی متر×100 میلی متر، حداکثر افزایش متناظر 17 گیگاهرتز به شرح زیر خواهد بود. بازده دیافراگم 100٪ است. 

14.png


در زیر جهت گیری را نشان می دهد
17 گیگاهرتز تحت تحریک فاز یکسان همه واحدها با مقایسه با تعداد واحدهای مختلف. 

15.png


با توجه به نتیجه فوق، اگر تعداد واحدها خیلی کم باشد، جهت گیری کاهش می یابد و تعداد واحدها کاهش می یابد
اول جفت گلبرگ نسبتاً بلند خواهد بود. تعداد واحدها (8 و 10) اساساً جهت گیری ثابتی دارند. اولی دارای فواصل واحد بزرگ است و ایزوله در بین واحدها سودمندتر است.

In به طور کلی، بر اساس تعیین اندازه آرایه، افزایش کورکورانه واحد آنتن همیشه نمی تواند افزایش آنتن را بهبود بخشد. در مقابل، ممکن است منجر به بدتر شدن انزوا در بین واحدهای آنتن شود، که علاوه بر این، بهره آنتن را کاهش می دهد. فاصله واحدها و تعداد واحدها باید بر اساس محدوده زاویه اسکن پرتو، جداسازی واحد و الزامات خاص (مثلاً بودجه هزینه واقعی) تعیین شود.  

در بالا مطالبی وجود دارد که باید برای همه به اشتراک گذاشته شود. امیدوارم به شما کمک کنم ~~

 مقاله فقط برای چاپ مجدد از شبکه است. نظر، موضع و فناوری این مقاله به این وب سایت بی ربط است. در صورت هرگونه تخلف، صاجاره دادن در صورت تمایل با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنید!