च्या क्षेत्रातअॅरे अँटेना, बीमफॉर्मिंग, ज्याला स्पेशियल फिल्टरिंग असेही म्हणतात, ही एक सिग्नल प्रोसेसिंग तंत्र आहे जी वायरलेस रेडिओ लहरी किंवा ध्वनी लहरी दिशात्मक पद्धतीने प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी वापरली जाते. बीमफॉर्मिंग सामान्यतः रडार आणि सोनार सिस्टम, वायरलेस कम्युनिकेशन्स, ध्वनीशास्त्र आणि बायोमेडिकल उपकरणांमध्ये वापरली जाते. सामान्यतः, बीमफॉर्मिंग आणि बीम स्कॅनिंग हे अँटेना अॅरेच्या फीड आणि प्रत्येक घटकांमधील फेज संबंध सेट करून पूर्ण केले जाते जेणेकरून सर्व घटक विशिष्ट दिशेने टप्प्यात सिग्नल प्रसारित करतात किंवा प्राप्त करतात. ट्रान्समिशन दरम्यान, बीमफॉर्मर वेव्हफ्रंटवर रचनात्मक आणि विनाशकारी हस्तक्षेप नमुने तयार करण्यासाठी प्रत्येक ट्रान्समीटरच्या सिग्नलचा फेज आणि सापेक्ष मोठेपणा नियंत्रित करतो. रिसेप्शन दरम्यान, सेन्सर अॅरे कॉन्फिगरेशन इच्छित रेडिएशन पॅटर्नच्या रिसेप्शनला प्राधान्य देते.
बीमफॉर्मिंग तंत्रज्ञान
बीमफॉर्मिंग ही एक तंत्र आहे जी बीम रेडिएशन पॅटर्नला एका निश्चित प्रतिसादासह इच्छित दिशेने नेण्यासाठी वापरली जाते. बीमफॉर्मिंग आणि बीम स्कॅनिंगअँटेनाअॅरे फेज शिफ्ट सिस्टम किंवा टाइम डिले सिस्टमद्वारे साध्य करता येते.
फेज शिफ्ट
नॅरोबँड सिस्टीममध्ये, वेळेच्या विलंबाला फेज शिफ्ट असेही म्हणतात. रेडिओ फ्रिक्वेन्सीवर (RF) किंवा इंटरमीडिएट फ्रिक्वेन्सी (IF) मध्ये, फेराइट फेज शिफ्टर्ससह फेज शिफ्टिंगद्वारे बीमफॉर्मिंग साध्य करता येते. बेसबँडवर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंगद्वारे फेज शिफ्टिंग साध्य करता येते. वाइडबँड ऑपरेशनमध्ये, मुख्य बीमची दिशा फ्रिक्वेन्सीसह अपरिवर्तनीय बनवण्याची आवश्यकता असल्याने, वेळ-विलंब बीमफॉर्मिंगला प्राधान्य दिले जाते.
वेळेचा विलंब
ट्रान्समिशन लाईनची लांबी बदलून वेळेचा विलंब येऊ शकतो. फेज शिफ्ट प्रमाणे, रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (RF) किंवा इंटरमीडिएट फ्रिक्वेन्सी (IF) वर वेळ विलंब येऊ शकतो आणि अशा प्रकारे सुरू केलेला वेळ विलंब विस्तृत फ्रिक्वेन्सी रेंजवर चांगले कार्य करतो. तथापि, वेळ-स्कॅन केलेल्या अॅरेची बँडविड्थ द्विध्रुवांच्या बँडविड्थ आणि द्विध्रुवांमधील विद्युत अंतराने मर्यादित असते. जेव्हा ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी वाढते तेव्हा द्विध्रुवांमधील विद्युत अंतर वाढते, परिणामी उच्च फ्रिक्वेन्सीवर बीमची रुंदी काही प्रमाणात कमी होते. जेव्हा वारंवारता आणखी वाढते तेव्हा शेवटी ग्रेटिंग लोब होतात. फेज केलेल्या अॅरेमध्ये, बीमफॉर्मिंग दिशा मुख्य बीमच्या कमाल मूल्यापेक्षा जास्त झाल्यावर ग्रेटिंग लोब होतात. या घटनेमुळे मुख्य बीमच्या वितरणात त्रुटी येतात. म्हणून, ग्रेटिंग लोब टाळण्यासाठी, अँटेना द्विध्रुवांमध्ये योग्य अंतर असणे आवश्यक आहे.
वजने
वजन वेक्टर हा एक जटिल वेक्टर आहे ज्याचा अॅम्प्लिट्यूड घटक साइडलोब पातळी आणि मुख्य बीम रुंदी निर्धारित करतो, तर फेज घटक मुख्य बीम कोन आणि शून्य स्थिती निर्धारित करतो. नॅरोबँड अॅरेसाठी फेज वेट्स फेज शिफ्टर्सद्वारे लागू केले जातात.
बीमफॉर्मिंग डिझाइन
रेडिएशन पॅटर्न बदलून आरएफ वातावरणाशी जुळवून घेऊ शकणार्या अँटेनांना अॅक्टिव्ह फेज्ड अॅरे अँटेना म्हणतात. बीमफॉर्मिंग डिझाइनमध्ये बटलर मॅट्रिक्स, ब्लास मॅट्रिक्स आणि वुलेनवेबर अँटेना अॅरे समाविष्ट असू शकतात.
बटलर मॅट्रिक्स
जर ऑसिलेटर डिझाइन आणि डायरेक्टिव्हिटी पॅटर्न योग्य असेल तर बटलर मॅट्रिक्स ९०° ब्रिजला फेज शिफ्टरसह एकत्रित करते आणि ३६०° पर्यंत रुंद कव्हरेज सेक्टर साध्य करते. प्रत्येक बीम एका समर्पित ट्रान्समीटर किंवा रिसीव्हरद्वारे किंवा आरएफ स्विचद्वारे नियंत्रित केलेल्या एका ट्रान्समीटर किंवा रिसीव्हरद्वारे वापरला जाऊ शकतो. अशा प्रकारे, बटलर मॅट्रिक्सचा वापर वर्तुळाकार अॅरेच्या बीमला चालना देण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
ब्रह्स मॅट्रिक्स
ब्रॉडबँड ऑपरेशनसाठी टाइम-डेले बीमफॉर्मिंग लागू करण्यासाठी बुरास मॅट्रिक्स ट्रान्समिशन लाईन्स आणि डायरेक्शनल कप्लर्स वापरते. बुरास मॅट्रिक्स ब्रॉडसाइड बीमफॉर्मर म्हणून डिझाइन केले जाऊ शकते, परंतु रेझिस्टिव्ह टर्मिनेशनच्या वापरामुळे, त्याचे नुकसान जास्त आहे.
वूलेनवेबर अँटेना अॅरे
वूलेनवेबर अँटेना अॅरे हा एक वर्तुळाकार अॅरे आहे जो उच्च वारंवारता (HF) बँडमध्ये दिशा शोधण्यासाठी वापरला जातो. या प्रकारच्या अँटेना अॅरेमध्ये सर्वदिशात्मक किंवा दिशात्मक घटकांचा वापर केला जाऊ शकतो आणि घटकांची संख्या साधारणपणे 30 ते 100 असते, ज्यापैकी एक तृतीयांश घटक अनुक्रमे उच्च दिशात्मक बीम तयार करण्यासाठी समर्पित असतात. प्रत्येक घटक एका रेडिओ उपकरणाशी जोडलेला असतो जो अँटेना अॅरे पॅटर्नच्या अॅम्प्लिट्यूड वेटिंगला गोनिओमीटरद्वारे नियंत्रित करू शकतो जो अँटेना पॅटर्न वैशिष्ट्यांमध्ये जवळजवळ कोणताही बदल न करता 360° स्कॅन करू शकतो. याव्यतिरिक्त, अँटेना अॅरे वेळेच्या विलंबाने अँटेना अॅरेमधून बाहेरून पसरणारा एक बीम तयार करतो, ज्यामुळे ब्रॉडबँड ऑपरेशन साध्य होते.
अँटेनाबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया भेट द्या:
पोस्ट वेळ: जून-०७-२०२४