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बीमफॉर्मिंग क्या है?

के क्षेत्र मेंसरणी एंटेना, बीमफॉर्मिंग, जिसे स्थानिक फ़िल्टरिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक है जिसका उपयोग दिशात्मक तरीके से वायरलेस रेडियो तरंगों या ध्वनि तरंगों को प्रसारित करने और प्राप्त करने के लिए किया जाता है।बीमफॉर्मिंग का उपयोग आमतौर पर रडार और सोनार सिस्टम, वायरलेस संचार, ध्वनिकी और बायोमेडिकल उपकरण में किया जाता है।आमतौर पर, बीमफॉर्मिंग और बीम स्कैनिंग को फ़ीड और एंटीना सरणी के प्रत्येक तत्व के बीच चरण संबंध स्थापित करके पूरा किया जाता है ताकि सभी तत्व एक विशिष्ट दिशा में चरण में सिग्नल संचारित या प्राप्त कर सकें।ट्रांसमिशन के दौरान, बीमफॉर्मर वेवफ्रंट पर रचनात्मक और विनाशकारी हस्तक्षेप पैटर्न बनाने के लिए प्रत्येक ट्रांसमीटर के सिग्नल के चरण और सापेक्ष आयाम को नियंत्रित करता है।रिसेप्शन के दौरान, सेंसर सरणी कॉन्फ़िगरेशन वांछित विकिरण पैटर्न के रिसेप्शन को प्राथमिकता देता है।

बीमफॉर्मिंग टेक्नोलॉजी

बीमफॉर्मिंग एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग बीम विकिरण पैटर्न को एक निश्चित प्रतिक्रिया के साथ वांछित दिशा में ले जाने के लिए किया जाता है।बीम निर्माण और बीम स्कैनिंगएंटीनासरणी को चरण शिफ्ट प्रणाली या समय विलंब प्रणाली द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

चरण में बदलाव

नैरोबैंड सिस्टम में, समय विलंब को चरण शिफ्ट भी कहा जाता है।रेडियो फ्रीक्वेंसी पर (RF) या मध्यवर्ती आवृत्ति (आईएफ), बीमफॉर्मिंग को फेराइट चरण शिफ्टर्स के साथ चरण स्थानांतरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।बेसबैंड पर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग द्वारा चरण स्थानांतरण प्राप्त किया जा सकता है।वाइडबैंड ऑपरेशन में, मुख्य बीम की दिशा को आवृत्ति के साथ अपरिवर्तनीय बनाने की आवश्यकता के कारण समय-विलंब बीमफॉर्मिंग को प्राथमिकता दी जाती है।

आरएम-पीए17731

RM-PA10145-30(10-14.5GHz)

समय अंतराल

ट्रांसमिशन लाइन की लंबाई बदलकर समय में देरी की जा सकती है।चरण बदलाव की तरह, समय विलंब को रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) या मध्यवर्ती आवृत्ति (आईएफ) पर पेश किया जा सकता है, और इस तरह से शुरू किया गया समय विलंब एक विस्तृत आवृत्ति रेंज पर अच्छी तरह से काम करता है।हालाँकि, समय-स्कैन किए गए सरणी की बैंडविड्थ द्विध्रुवों की बैंडविड्थ और द्विध्रुवों के बीच विद्युत अंतर द्वारा सीमित होती है।जब ऑपरेटिंग आवृत्ति बढ़ती है, तो द्विध्रुवों के बीच विद्युत अंतर बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च आवृत्तियों पर बीम की चौड़ाई कुछ हद तक कम हो जाती है।जब आवृत्ति और बढ़ जाती है, तो यह अंततः झंझरी लोबों को जन्म देगी।चरणबद्ध सरणी में, ग्रेटिंग लोब तब घटित होंगे जब बीम बनाने की दिशा मुख्य बीम के अधिकतम मूल्य से अधिक हो जाएगी।यह घटना मुख्य बीम के वितरण में त्रुटियों का कारण बनती है।इसलिए, झंझरी लोबों से बचने के लिए, एंटीना द्विध्रुवों में उचित दूरी होनी चाहिए।

तौल

वेट वेक्टर एक जटिल वेक्टर है जिसका आयाम घटक साइडलोब स्तर और मुख्य बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है, जबकि चरण घटक मुख्य बीम कोण और शून्य स्थिति निर्धारित करता है।नैरोबैंड सरणियों के लिए चरण भार चरण शिफ्टर्स द्वारा लागू किया जाता है।

RM-PA7087-43(71-86GHz)

RM-PA1075145-32(10.75-14.5GHz)

बीमफॉर्मिंग डिज़ाइन

ऐसे एंटेना जो अपने विकिरण पैटर्न को बदलकर आरएफ वातावरण के अनुकूल हो सकते हैं, सक्रिय चरणबद्ध सरणी एंटेना कहलाते हैं।बीमफॉर्मिंग डिज़ाइन में बटलर मैट्रिक्स, ब्लास मैट्रिक्स और वुलेनवेबर एंटीना एरेज़ शामिल हो सकते हैं।

बटलर मैट्रिक्स

यदि ऑसिलेटर डिज़ाइन और दिशात्मकता पैटर्न उपयुक्त हैं, तो बटलर मैट्रिक्स 360° तक चौड़े कवरेज क्षेत्र को प्राप्त करने के लिए एक चरण शिफ्टर के साथ 90° ब्रिज को जोड़ता है।प्रत्येक बीम का उपयोग एक समर्पित ट्रांसमीटर या रिसीवर द्वारा, या आरएफ स्विच द्वारा नियंत्रित एकल ट्रांसमीटर या रिसीवर द्वारा किया जा सकता है।इस तरह, बटलर मैट्रिक्स का उपयोग गोलाकार सरणी के बीम को चलाने के लिए किया जा सकता है।

ब्राह्स मैट्रिक्स

ब्रॉडबैंड ऑपरेशन के लिए समय-विलंब बीमफॉर्मिंग को लागू करने के लिए बुर्रास मैट्रिक्स ट्रांसमिशन लाइनों और दिशात्मक कप्लर्स का उपयोग करता है।बुर्रास मैट्रिक्स को ब्रॉडसाइड बीमफॉर्मर के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन प्रतिरोधक समाप्ति के उपयोग के कारण, इसमें अधिक नुकसान होता है।

वूलेनवेबर एंटीना सरणी

वूलेनवेबर ऐन्टेना ऐरे एक गोलाकार ऐरे है जिसका उपयोग उच्च आवृत्ति (एचएफ) बैंड में दिशा खोजने वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।इस प्रकार की एंटीना सरणी या तो सर्वदिशात्मक या दिशात्मक तत्वों का उपयोग कर सकती है, और तत्वों की संख्या आम तौर पर 30 से 100 होती है, जिनमें से एक तिहाई क्रमिक रूप से अत्यधिक दिशात्मक बीम बनाने के लिए समर्पित होते हैं।प्रत्येक तत्व एक रेडियो उपकरण से जुड़ा होता है जो एक गोनियोमीटर के माध्यम से एंटीना सरणी पैटर्न के आयाम भार को नियंत्रित कर सकता है जो एंटीना पैटर्न विशेषताओं में लगभग कोई बदलाव किए बिना 360 डिग्री स्कैन कर सकता है।इसके अलावा, एंटीना सरणी समय विलंब के माध्यम से एंटीना सरणी से बाहर की ओर निकलने वाली किरण बनाती है, जिससे ब्रॉडबैंड संचालन प्राप्त होता है।

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पोस्ट समय: जून-07-2024

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