การอภิปรายเกี่ยวกับเสาอากาศแบบอาร์เรย์และการจัดเรียง

นามธรรม:  

ในชีวิตจริง เทอร์มินัลที่เราใช้โดยทั่วไปจะมีเสาอากาศเดี่ยวหรือเสาอากาศ MIMO ซึ่งมีอัตราขยายสูงและลำแสง 3dB ที่ค่อนข้างกว้างในแผนภาพทิศทางการแผ่รังสีของเสาอากาศเดี่ยว ในความต้องการการสื่อสารทางไกลจำนวนมาก จำเป็นต้องใช้เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางที่มีกำลังแรง (เช่น เสาอากาศสถานีฐาน) เพื่อชดเชยการลดทอนพื้นที่ 

ดังแสดงในรูปด้านล่าง แผนภาพทิศทางของหน้า H ของออสซิลเลเตอร์ครึ่งคลื่นที่ตื่นเต้นนั้นเป็นวงกลม ซึ่งบ่งบอกว่าพลังงานรังสีสามารถรับรู้การครอบคลุม 360° ในระนาบแนวนอนและไม่ใช่ทิศทาง แต่หลังจากวางออสซิลเลเตอร์แบบพาสซีฟเพิ่มเติมหนึ่งหรือหลายตัวเคียงข้างกัน, แผนภาพทิศทางในหน้า H จะเป็นทิศทาง 

โดยทั่วไปยิ่งจำนวนกรรมการมากเท่าใด ทิศทางก็จะยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น แต่มันไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงเส้น เพราะกระแสเหนี่ยวนำของกรรมการหลายๆ คนจะค่อยๆ อ่อนลง

นอกจากเสาอากาศยากิแล้ว เสาอากาศกำหนดทิศทางทั่วไปยังรวมถึงเสาอากาศพาราโบลา เสาอากาศวิวาลดี และเสาอากาศแพทช์ไมโครสตริปพร้อมพื้น (การเปรียบเทียบการจำลอง HFSS และ CST ของเสาอากาศแพทช์และการวิเคราะห์โมดูลลักษณะเฉพาะและการประยุกต์ใช้เสาอากาศแพทช์).

The ระบบเสาอากาศที่จัดและประกอบด้วยเสาอากาศเดี่ยวที่เหมือนกันจำนวนมาก (เช่น เสาอากาศแบบสมมาตร) ตามกฎหมายที่แน่นอนเรียกอีกอย่างว่าอาเรย์เสาอากาศ หน่วยอิสระที่รู้จักกันทั่วไปว่าอาร์เรย์เสาอากาศจะเรียกว่าองค์ประกอบอาร์เรย์หรือหน่วยเสาอากาศ มันจะเป็นอาเรย์เชิงเส้นหรืออาเรย์ระนาบ

ทิศทางและ ประสิทธิภาพของรูรับแสง ถูกกล่าวถึงในบทความ การอภิปรายเกี่ยวกับเสาอากาศ Planar Caliber- เพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดมากขึ้นของระบบ เช่น การสื่อสาร เรดาร์ การนำทาง การลงจอดด้วยไมโครเวฟ การรบกวน และการป้องกันการรบกวน จึงจำเป็นต้องจัดเรียงชุดเสาอากาศเพื่อปรับปรุงเกรนของเสาอากาศ เมื่อ “ทุกคนเติมน้ำมัน ไฟก็ลุกโชน”.

ต่อไป เรามาทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงสามารถปรับปรุงผลกำไรได้หลังจากการจัดเรียงเสาอากาศ (เช่น การใช้อาร์เรย์เชิงเส้นแบบสม่ำเสมอ): 

Iในกรณีที่นำเข้าสู่การปฏิบัติงานแบบอินทิกรัล การดำเนินการต่อไปอาจทำได้โดยการแทนที่ขีดจำกัดบนและล่างของอินทิกรัล 

ดังนั้น สำหรับอาเรย์เชิงเส้นสม่ำเสมอที่มีแอมพลิจูดสม่ำเสมอและมีเฟสเดียวกัน อัตราขยายที่ใหญ่ที่สุดสามารถแสดงได้ด้านล่าง:

มันเป็นการจัดเรียงความยาวในที่นี้ สิ่งนี้จะแสดงเมื่อมีการกำหนดระยะห่างของหน่วย จำนวนหน่วยและอัตราขยายจะแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นตามทฤษฎี ในขณะเดียวกัน สูตรนี้บ่งชี้ว่าเมื่อขนาดของอาเรย์ได้รับการแก้ไขแล้ว ซึ่งไม่จำเป็นที่จะต้องมีประโยชน์ในการปรับปรุงการเพิ่มอาเรย์เมื่อเพิ่มหน่วยเสาอากาศแบบสุ่มสี่สุ่มห้า ดังนั้นอาร์เรย์แบบกระจายจึงได้มา อาเรย์แบบกระจายสามารถลดหน่วยเสาอากาศได้ในระดับหนึ่งเพื่อลดต้นทุนทางวิศวกรรม และนอกจากนั้น ยังมีอิสระมากขึ้นในการจัดเรียงองค์ประกอบอาเรย์ พ่อซึ่งยิ่งกว่านั้นยังสามารถได้รับประสิทธิภาพเสาอากาศที่ยอดเยี่ยมยิ่งขึ้นอีกด้วย          

สมมติว่ารูปด้านล่างเป็นอาเรย์เชิงเส้นของเสาอากาศแพทช์ ความยาวอาเรย์รวมคงที่คือ: จำนวนหน่วย * ระยะห่างระหว่างตัวเครื่อง = 100 มม. ตั้งแต่ การแปลการดำเนินการในการสร้างแบบจำลอง CST รองรับการสร้างแบบจำลองทุกตัวแปร มิติของทิศทางแกน y ของ หน่วยเสาอากาศสามารถแก้ไขได้เช่น 12.5 มม. และกำหนดทิศทางบนแกน x เป็น 100 มม./ยูนิต- กำหนดจำนวนหน่วยเป็นตัวแปรสำหรับการอ้างอิง และการเปลี่ยนแปลงอัตราขยายตามจริงที่สอดคล้องกันของจำนวนหน่วยที่แตกต่างกันจะถูกจำลองในกรณีของการจัดเรียงแบบสม่ำเสมอภายใต้ความยาวการจัดเรียงรวมคงที่ 

รูปด้านล่างแสดงสถานการณ์ของจำนวนหน่วยที่แตกต่างกัน: ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนพอร์ตของยูนิต 1 17กิกะเฮิร์ตซ์S11 โดยพื้นฐานแล้วอยู่ที่ -15dB หรือประมาณนั้น และการจับคู่พอร์ตก็ยอดเยี่ยม 

ภายใต้มิติของ 12.5 มม.×100 มม. อัตราขยายสูงสุดที่สอดคล้องกันที่ 17GHz จะเป็นดังนี้ ประสิทธิภาพของรูรับแสง คือ 100% 

ด้านล่างแสดงทิศทางของ 17GHz ภายใต้การกระตุ้นเฟสเดียวกันของทุกยูนิตโดยเปรียบเทียบกับจำนวนยูนิตที่ต่างกัน 

ตามผลลัพธ์ข้างต้น หากจำนวนหน่วยน้อยเกินไป ทิศทางจะลดลง และ เป็นครั้งแรก กลีบดอกคู่จะค่อนข้างสูง จำนวนหน่วย (8 และ 10) มีทิศทางที่สอดคล้องกันโดยทั่วไป แบบแรกมีระยะห่างระหว่างยูนิตขนาดใหญ่และการแยกระหว่างยูนิตมีข้อดีมากกว่า

In โดยทั่วไป บนพื้นฐานของการกำหนดขนาดอาเรย์ หน่วยเสาอากาศที่เพิ่มขึ้นแบบสุ่มสี่สุ่มห้าไม่สามารถปรับปรุงอัตราขยายของเสาอากาศได้เสมอไป ในทางตรงกันข้าม อาจส่งผลให้การเสื่อมสภาพระหว่างชุดเสาอากาศ ซึ่งทำให้อัตราขยายของเสาอากาศลดลงอีกด้วย ควรกำหนดระยะห่างระหว่างหน่วยและจำนวนหน่วยตามช่วงมุมการสแกนลำแสง การแยกหน่วย และข้อกำหนดเฉพาะ (เช่น งบประมาณต้นทุนจริง)  

ข้างต้นเป็นเนื้อหาที่จะแบ่งปันกับทุกคน หวังว่าจะช่วยคุณ~~

 บทความนี้มาจากเครือข่ายเพื่อการพิมพ์ซ้ำเท่านั้น ความคิดเห็น จุดยืน และเทคโนโลยีของบทความนี้ไม่เกี่ยวข้องกับเว็บไซต์นี้ หากมีการละเมิดใดๆเช่า โปรดติดต่อเราเพื่อลบมัน!