Antenna qatori - Antenna array

Massivning keng tarqalgan turi, a aks ettiruvchi massiv UHF televizion antenna. Ushbu misol sakkiztadan iborat dipol boshqariladigan elementlar simli ekranli reflektor oldida o'rnatilgan. X shaklidagi dipollar unga VHF (174-216 MGts) va UHF (470-700 MGts) televizion tarmoqlarini qoplash uchun keng o'tkazuvchanlik qobiliyatini beradi. U 5 dB VHF va 12 dB UHF ga ega va 18 dB old-orqaga nisbati.
A ning katta planar massiv antennasi VHF Rossiya mobil havo hujumidan mudofaa radar, Nebo-M. U 175 katlamadan iborat dipol antennalar. Erta bosqichli qator, antenna antenna oldida havo kengligi bo'ylab gorizontal ravishda siljishi mumkin bo'lgan vertikal fan shaklidagi nurni tarqatdi.

An antenna qatori (yoki massiv antennasi) bir nechta ulanganlarning to'plamidir antennalar uzatish yoki qabul qilish uchun bitta antenna sifatida birgalikda ishlaydigan radio to'lqinlari. Shaxsiy antennalar (deyiladi elementlar) odatda bitta bilan bog'lanadi qabul qiluvchi yoki uzatuvchi tomonidan besleme liniyalari kuchni o'ziga xos elementlarga etkazib beradigan bosqich munosabatlar. Har bir alohida antenna tomonidan tarqalgan radio to'lqinlar birlashadi va superpozitsiya, birga qo'shish (konstruktiv ravishda aralashish ) kerakli yo'nalishlarda tarqaladigan quvvatni kuchaytirish va bekor qilish (halokatli aralashish ) boshqa yo'nalishlarda tarqalgan quvvatni kamaytirish uchun. Xuddi shunday, qabul qilish uchun foydalanilganda, alohida antennalardan alohida radiochastota oqimlari qabul qiluvchida kerakli yo'nalishlardan olingan signallarni kuchaytirish va istalmagan yo'nalishlardagi signallarni bekor qilish uchun to'g'ri fazali munosabatlar bilan birlashadi. Keyinchalik murakkab qator antennalarda har biri alohida antenna elementiga yoki elementlar guruhiga ulangan bir nechta transmitter yoki qabul qiluvchi modullar bo'lishi mumkin.

Antenna qatori yuqoriroq ko'rsatkichga erishishi mumkin daromad (direktivlik ), bu bitta element erishgandan ko'ra torroq radio to'lqinlaridir. Umuman olganda, ishlatilgan individual antenna elementlari soni qancha ko'p bo'lsa, shuncha yuqori daromad va tor nur. Ba'zi antenna massivlari (masalan, harbiy) bosqichli qator radarlar) minglab individual antennalardan iborat. Massivlardan yuqori daromad olish, yo'l berish uchun foydalanish mumkin xilma-xillik (shuningdek, deyiladi MIMO )[1] bu aloqa ishonchliligini oshiradi, ga bekor qilish aralashish ma'lum yo'nalishlardan, radio nurlarini turli yo'nalishlarga yo'naltirish uchun elektron tarzda boshqarish va uchun radio yo'nalishini aniqlash (RDF).[2]

Antenna qatori atamasi odatda a degan ma'noni anglatadi boshqariladigan qator bir necha xildan iborat boshqariladigan elementlar barchasi qabul qilgich yoki uzatgichga ulangan. A parazit massiv besleme liniyasiga ulangan bitta boshqariladigan elementdan va boshqa elementlardan iborat parazit elementlar. Odatda bu boshqa nom Yagi-Uda antennasi.

A bosqichli qator odatda an degan ma'noni anglatadi elektron skaner qilingan massiv; har bir alohida element a orqali uzatuvchi yoki qabul qiluvchiga ulangan qo'zg'atilgan massiv antennasi o'zgarishlar o'tkazuvchisi kompyuter tomonidan boshqariladi. Antennalarni harakatlantirmasdan, keng burchak ostida biron bir yo'nalishda ishora qilish uchun radio to'lqinlari nurini elektron tarzda boshqarish mumkin. Ammo "fazali qator" atamasi ba'zida oddiy antenna antennasi ma'nosida ishlatiladi.[2]

Massivlar qanday ishlaydi

Kabi bir to'lqin uzunligi atrofida kichik antennalar chorak to'lqinli monopollar va yarim to'lqinli dipollar, ko'p narsa yo'q direktivlik (daromad ); ular ko'p yo'nalishli antennalar radio to'lqinlarini keng burchak ostida tarqatadigan. Yaratish uchun yo'naltirilgan antenna (yuqori daromadli antenna ) radio to'lqinlarini tor nurda tarqatadigan ikkita umumiy texnikadan foydalanish mumkin. Texnikalardan biri - foydalanish aks ettirish kabi yirik metall yuzalar tomonidan parabolik reflektorlar yoki shoxlar, yoki sinish dielektrik bilan linzalar radio to'lqinlarining yo'nalishini o'zgartirish, radio to'lqinlarini bitta kam daromadli antennadan nurga yo'naltirish. Ushbu turga an deyiladi diafragma antennasi. A parabolik taom ushbu turdagi antennaning namunasidir.

Ikkinchi usul - bir xil transmitter yoki qabul qilgichdan oziqlanadigan bir nechta antennalardan foydalanish; bunga massiv antenna yoki antenna massivi deyiladi. Agar oqimlar antennalarga mos ravishda berilsa bosqich, hodisasi tufayli aralashish alohida antennalardan sferik to'lqinlar massiv oldida hosil bo'ladi (superpozitsiya) tekislik to'lqinlari, ma'lum bir yo'nalishda harakatlanadigan radio to'lqinlari nurlari. Shaxsiy antennalardan to'lqinlar keladigan yo'nalishlarda bosqichda, to'lqinlar birlashadi (konstruktiv aralashuv ) tarqalgan quvvatni kuchaytirish uchun. Shaxsiy to'lqinlar keladigan yo'nalishlarda fazadan tashqarida, bitta to'lqinning tepasi boshqasining vodiysiga to'g'ri keladigan bo'lsa, to'lqinlar bekor qilinadi (halokatli aralashuv ) shu yo'nalishda tarqalgan quvvatni kamaytirish. Xuddi shu tarzda, qabul qilishda, istalgan yo'nalishlardan olingan radio to'lqinlaridan alohida antennalar tomonidan qabul qilingan tebranuvchi oqimlar fazada bo'ladi va qabul qilgichga birlashtirilganda bir-birini kuchaytiradi, boshqa yo'nalishlardan olingan radio to'lqinlaridagi oqimlar fazadan tashqarida va birlashtirilganda qabul qiluvchi bir-birini bekor qiladi.

The nurlanish naqshlari bunday antennaning bir yo'nalishdagi kuchli nurlanishidan iborat asosiy lob, plyus deb nomlangan turli burchaklardagi kuchsiz nurlarning bir qatori yonboshlar, odatda kiruvchi yo'nalishlarda qoldiq nurlanishni ifodalaydi. Antennaning kengligi va tarkibiy antenna elementlari soni qancha ko'p bo'lsa, asosiy lob torayadi va erishish mumkin bo'lgan daromad qanchalik baland bo'lsa va yonboshchalar kichikroq bo'ladi.

Antenna elementlari fazada oziqlanadigan massivlar keng massivdir; asosiy lob elementlar tekisligiga perpendikulyar ravishda chiqariladi.

Massivning eng katta antennalari radio interferometrlari sohasida ishlatilgan radio astronomiya, unda bir nechta radio teleskoplari katta dan iborat parabolik antennalar yuqori piksellar sonini olish uchun antenna qatoriga ulangan. Deb nomlangan texnikadan foydalanish diafragma sintezi bunday massiv antennaning o'lchamlari antennalar orasidagi masofaga teng bo'lgan antennaga ega bo'lishi mumkin. Deb nomlangan texnikada Juda uzoq boshlang'ich interferometriya Alohida qit'alardagi (VLBI) idishlar bir-biriga bog'lanib, minglab kilometr o'lchamdagi "massiv antennalarini" yaratdi.

Galereya

Turlari

Ko'pgina antennalarni komponent antennalarining o'qi nurlanish yo'nalishi bilan qanday bog'liqligiga qarab ikkita sinfga bo'lish mumkin.

  • A keng massiv bu bir yoki ikki o'lchovli massiv bo'lib, unda nurlanish yo'nalishi (asosiy lob ) radio to'lqinlari antennalar tekisligiga perpendikulyar. Perpendikulyar ravishda nurlanish uchun antennalar fazada oziqlanishi kerak.
  • An endfire qatori radiatsiya yo'nalishi antennalar chizig'i bo'ylab joylashgan chiziqli massivdir. Antennalarni qo'shni antennalarning ajratilishiga teng bo'lgan o'zgarishlar farqi bilan oziqlantirish kerak.

Shuningdek, massivlar mavjud (masalan bosqichma-bosqich massivlar ) radiatsiya yo'nalishi antenna o'qiga nisbatan boshqa burchak ostida bo'lgan ushbu toifalarning ikkalasiga ham tegishli emas.


Boshqariladigan qator - Bu alohida komponentli antennalarning barchasi "qo'zg'atilgan" - transmitter yoki qabul qiluvchiga ulangan massiv. Odatda bir xil bo'lgan alohida antennalar ko'pincha bitta boshqariladigan element kabi, masalan yarim to'lqinli dipollar kabi kompozit antennalar ham bo'lishi mumkin Yagi antennalari yoki turniket antennalari.

  • Chiziqli qator - chiziq bo'ylab vertikal ravishda yo'naltirilgan bir nechta dipolli antennalardan tashkil topgan keng polosali massiv. Bu katta daromad ko'p yo'nalishli antenna, ko'pincha ishlatiladi VHF uchun antenna sifatida eshittirish televizion stantsiyalar va tayanch stantsiya antennalari uchun quruq ikki tomonlama radioeshittirishlar.
    • Superturnstile yoki Batwing massiv - televizion eshittirish uchun ishlatiladigan ixtisoslashgan vertikal antenna o'zaro faoliyat dipolli antennalar ustun ustiga kollinear ravishda o'rnatiladi. Keng tarmoqli kengligi bilan yuqori daromadli ko'p yo'nalishli nurlanish naqshlari.
  • Planar qator - tekis ikki o'lchovli antennalar to'plami. Ko'p yo'nalishli antennalar majmuasi antennaning har ikki tomonidan 180 ° masofada ikkita nur chiqarganligi sababli, u ko'pincha reflektor oldiga o'rnatiladi yoki direktiv antennalardan iborat. Yagi yoki spiral antennalar, bir tomonlama nurni berish uchun.
    • Yansıtıcı qator - metall plastinka yoki simli ekran kabi tekis reflektor oldida, ko'pincha fazada oziqlanadigan yarim to'lqinli dipollar, planar qatorlar. Bu massivga perpendikulyar (keng) radio to'lqinlarning bitta nurini chiqaradi. UHF sifatida ishlatiladi televizion antennalar va radar antennalari.
      • Pardalar qatori - parallel simlarning "pardasi" dan yasalgan vertikal reflektor oldida osilgan simli dipollarning planar qatoridan tashkil topgan tashqi simli qisqa to'lqinli uzatuvchi antenna. Qisqa to'lqinli radioeshittirish stantsiyalari uchun uzoq masofali uzatuvchi antenna sifatida HF diapazonida ishlatiladi. Bosqichli qator sifatida boshqarilishi mumkin.
      • Microstrip antennasi - qator yamalgan antennalar a ustida to'qilgan bosilgan elektron karta teskari tomonida mis folga bilan reflektor vazifasini bajaradi. Elementlar orqali oziqlanadi chiziqlar mis folga qilingan. UHF va sun'iy yo'ldosh televizion antennalari sifatida ishlatiladi.
    • Bosqichli qator yoki elektron skaner qilingan massiv - Antennani jismonan harakatlantirmasdan, massiv oldidagi keng burchak ostida istalgan yo'nalishga ishora qilish uchun nurni elektron tarzda boshqarish mumkin bo'lgan planar massiv. Transmitterdan oqim har bir komponent antennaga a orqali beriladi o'zgarishlar o'tkazuvchisi, kompyuter tomonidan boshqariladi. Besleme oqimlarining nisbiy fazasini o'zgartirib, nurni darhol turli yo'nalishlarga yo'naltirish mumkin. Harbiy radarlarda keng qo'llaniladigan ushbu texnika tezda fuqarolik dasturlariga tarqalmoqda.
      • Passiv elektron skanerlangan massiv (PESA) - antennaning elementlari bitta transmitter yoki qabul qiluvchidan faza o'tkazgichlari orqali oziqlanadigan yuqorida tavsiflangan bosqichli qator.
      • Faol elektron skanerlangan massiv (AESA) - har bir antenna elementi markazlashtirilgan kompyuter tomonidan boshqariladigan o'z uzatuvchi va / yoki qabul qiluvchi modulga ega bo'lgan bosqichma-bosqich massiv. Ushbu ikkinchi avlod bosqichma-bosqich texnologiyasi bir vaqtning o'zida bir nechta chastotalarda bir nechta nurlarni nurlantirishi mumkin va asosan zamonaviy harbiy radarlarda qo'llaniladi.
    • Formali qator - tekis bo'lmagan, lekin ba'zi bir egri yuzaga mos keladigan ikki o'lchovli fazali massiv. Alohida elementlar boshqariladi o'zgarishlar o'tkazgichlari antennaning tekis to'lqin nurini chiqarishga imkon beradigan o'zgaruvchan yo'l uzunliklarini qoplaydi. Konformal antennalar ko'pincha aerodinamik qarshilikni kamaytirish uchun samolyotlar va raketalarning egri terisiga qo'shiladi.
    • Aqlli antenna, qayta sozlanadigan antenna yoki moslashuvchan massiv - radioto'lqinlarning kelish yo'nalishini baholaydigan va uni qabul qilish uchun radiatsiyaviy namunani elektron tarzda optimallashtiradigan qabul qiluvchi massiv asosiy lob o'sha yo'nalishda.[3] Bosqichli qator kabi, u bir nechta bir xil elementlardan iborat o'zgarishlar o'tkazgichlari kompyuter tomonidan boshqariladigan besleme liniyalarida.
  • Kundalik davriy dipolli qator (LPDA) - asta-sekin o'sib boruvchi uzunlikdagi chiziqdagi ko'plab dipol bilan boshqariladigan elementlardan tashkil topgan so'nggi olov massivi. U yuqori daromadli keng polosali antenna vazifasini bajaradi. Televizion qabul qilish antennalari va qisqa to'lqinli aloqa uchun ishlatiladi.
Uyingizda televizion antenna, a kombinatsiyasidan tashkil topgan endfire parazitar massivi Yagi va log davriy antenna

Parazitik massiv - Bu bir nechta antenna elementlaridan tashkil topgan endfire massivi, ularning qatorida faqat bitta, the boshqariladigan element, uzatuvchi yoki qabul qiluvchiga ulanadi, boshqa elementlar esa chaqiriladi parazit elementlar, emas. Parazit elementlar quyidagicha ishlaydi rezonatorlar, qo'zg'aladigan elementdan radio to'lqinlarni yutish va ularni boshqa faza bilan qayta tiklash, antennaning nurlanish naqshini o'zgartirish, kerakli yo'nalishda tarqaladigan quvvatni oshirish. Ularda faqat bitta boshqariladigan element borligi sababli, ular ko'pincha "massivlar" o'rniga "antennalar" deb nomlanadi.

  • Yagi-Uda antennasi yoki Yagi antennasi - bu so'nggi olov massivi chiziqdagi bir nechta yarim to'lqinli dipol elementlardan iborat. U nurlanish yo'nalishi bo'yicha bir nechta "rejissyor" parazitar elementlarga ega bo'lgan bitta qo'zg'aluvchan elementdan va odatda uning orqasida bitta "reflektor" parazit elementdan iborat. Ular keng qo'llanilgan HF, VHF va UHF televizion antennalar, qisqa to'lqinli aloqa antennalari va radiolokatsion massivlar qatorida.
  • To'rt antenna - Bu bir nechta narsadan iborat pastadir antennalari bir qatorda, bitta qo'zg'aladigan pastadir va boshqalari parazit bilan. Yagi antennasiga o'xshash funktsiyalar.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Puul, Yan (2016). "MIMO nima? Bir nechta kiritish usuli bo'yicha bir nechta o'quv qo'llanma". Antennalar va tarqalish. Radio-electronics.com (Adrio Communications. Olingan 23 fevral, 2017.
  2. ^ a b Bevelakva, Piter (2016). "Array antennalari". Antenna-theory.com. Olingan 23 fevral, 2017.
  3. ^ Puul, Yan (2016). "Aqlli antennalar bo'yicha qo'llanma". Antennalar va tarqalish. Radio-electronics.com (Adrio Communications). Olingan 23 fevral, 2017.