In u campu diantenne array, Beamforming, canusciutu macari comu filtru spaziale, hè una tecnica di trasfurmazioni di signali usata per trasmette è riceve onde radio in wireless o onde sonore in una manera direzzione.Beamforming hè comunmente utilizatu in sistemi di radar è sonar, cumunicazioni wireless, acustica è equipaggiu biomedicale.Di genere, a furmazione di fasciu è a scansione di fasciu sò realizati stabilendu a relazione di fasa trà l'alimentazione è ogni elementu di l'antenna array in modu chì tutti l'elementi trasmettenu o ricevenu segnali in fase in una direzzione specifica.Durante a trasmissione, u beamformer cuntrola a fase è l'amplitude relativa di u signale di ogni trasmettitore per creà mudelli d'interferenza custruttivi è distruttivi nantu à u front d'onda.Durante a ricezione, a cunfigurazione di l'array di sensori dà priorità à a ricezione di u mudellu di radiazione desideratu.
Tecnulugia di Beamforming
Beamforming hè una tecnica utilizata per guidà un mudellu di radiazione di fasciu in una direzzione desiderata cù una risposta fissa.Beamforming è scanning fasciu di anantennaL'array pò esse ottenuta da un sistema di sfasu di fase o un sistema di ritardu di tempu.
Scambio di fase
In i sistemi di banda stretta, u ritardu di tempu hè ancu chjamatu sfasu di fase.à frequenze radio (RF) o frequenza intermedia (IF), u beamforming pò esse ottenutu da a fase shifting cù ferrite phase shifters.À a banda di basa, u cambiamentu di fase pò esse ottenutu da u processu di signale digitale.In u funziunamentu di banda larga, u beamforming time-delay hè preferitu per via di a necessità di fà a direzzione di u fasciu principale invariant cù a frequenza.
RM-PA17731
RM-PA10145-30 (10-14,5 GHz)
Ritardo di tempu
U ritardu di tempu pò esse introduttu cambiendu a durata di a linea di trasmissione.Cum'è cù u cambiamentu di fase, u ritardu di u tempu pò esse introduttu à a radiofrequenza (RF) o a freccia intermedia (IF), è u ritardu di tempu introduttu in questu modu funziona bè in una larga gamma di frequenze.In ogni casu, a larghezza di banda di l'array scanned in u tempu hè limitata da a larghezza di banda di i dipoli è u spaziu elettricu trà i dipoli.Quandu a freccia di u funziunamentu aumenta, u spaziu elettricu trà i dipoles aumenta, risultatu in un certu gradu di ristrizzione di a larghezza di u fasciu à frequenze alte.Quandu a freccia aumenta più, eventualmente porta à i lobi di griglia.In una matrice in fasi, i lobi di griglia si verificanu quandu a direzzione di u beamforming supera u valore massimu di u fasciu principale.Stu fenominu provoca errori in a distribuzione di u fasciu principale.Dunque, per evità di i lobi di griglia, i dipoli di l'antenna devenu avè un spaziu adattatu.
Pesi
U vettore di pesu hè un vettore cumplessu chì a cumpunente di amplitude determina u livellu di u lobe laterale è a larghezza di u fasciu principale, mentre chì a componente di fasa determina l'angolo di u fasciu principale è a pusizione nulla.I pesi di fase per i matrici di banda stretta sò applicati da i shifters di fase.
RM-PA7087-43 (71-86GHz)
RM-PA1075145-32 (10,75-14,5 GHz)
Disegnu di Beamforming
L'antenne chì ponu adattà à l'ambiente RF cambiendu u so mudellu di radiazione sò chjamati antenne attive in fase di array.I disinni di Beamforming ponu include a matrice Butler, a matrice Blass è l'array di antenne Wullenweber.
Butler Matrix
U Butler Matrix combina un ponte di 90 ° cù un shifter di fasa per ottene un settore di copertura largu quant'è 360 ° se u disignu di l'oscillatore è u mudellu di direttività sò adattati.Ogni fasciu pò esse usatu da un trasmettitore o ricevitore dedicatu, o da un trasmettitore o ricevitore unicu cuntrullatu da un switch RF.In questu modu, u Butler Matrix pò esse usatu per guidà u fasciu di un array circular.
Matrice di Brahs
A matrice Burras usa linee di trasmissione è accoppiatori direzionali per implementà a furmazione di fasciu di ritardu di tempu per l'operazione di banda larga.A matrice di Burras pò esse disignata cum'è un beamformer broadside, ma per via di l'usu di terminazioni resistive, hà perdite più altu.
Array d'antenne Woollenweber
L'antenna di Woollenweber hè una matrice circular utilizata per l'applicazioni di ricerca di direzzione in a banda di alta frequenza (HF).Stu tipu di antenna array pò usà elementi omnidirezionale o direzzione, è u numeru di elementi hè in generale da 30 à 100, di quale un terzu sò dedicati à furmà sequenzialmente fasci altamente direzzione.Ogni elementu hè cunnessu à un dispositivu radio chì pò cuntrullà a ponderazione di l'amplitude di u mudellu di l'antenna per mezu di un goniometru chì pò scansà 360 ° senza quasi nisun cambiamentu in e caratteristiche di u mudellu di l'antenna.Inoltre, a matrice di l'antenna forma un fasciu chì irradia da a matrice di l'antenna attraversu un ritardu di tempu, ottenendu cusì un funziunamentu di banda larga.
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Tempu di posta: 07-07-2024
