इस क्षेत्र मेंसरणी एंटेनाबीमफॉर्मिंग, जिसे स्थानिक फ़िल्टरिंग भी कहा जाता है, एक सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक है जिसका उपयोग दिशात्मक तरीके से वायरलेस रेडियो तरंगों या ध्वनि तरंगों को संचारित और प्राप्त करने के लिए किया जाता है। बीमफॉर्मिंग का उपयोग आमतौर पर रडार और सोनार सिस्टम, वायरलेस संचार, ध्वनिकी और जैवचिकित्सा उपकरणों में किया जाता है। सामान्यतः, बीमफॉर्मिंग और बीम स्कैनिंग को फ़ीड और एंटीना ऐरे के प्रत्येक तत्व के बीच चरण संबंध को इस प्रकार सेट करके पूरा किया जाता है कि सभी तत्व एक विशिष्ट दिशा में समान चरण में सिग्नल संचारित या प्राप्त करें। संचरण के दौरान, बीमफॉर्मर तरंग क्षेत्र पर रचनात्मक और विनाशकारी व्यतिकरण पैटर्न बनाने के लिए प्रत्येक ट्रांसमीटर के सिग्नल के चरण और सापेक्ष आयाम को नियंत्रित करता है। ग्रहण के दौरान, सेंसर ऐरे कॉन्फ़िगरेशन वांछित विकिरण पैटर्न के ग्रहण को प्राथमिकता देता है।
बीमफॉर्मिंग प्रौद्योगिकी
बीमफॉर्मिंग एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग बीम विकिरण पैटर्न को एक निश्चित प्रतिक्रिया के साथ वांछित दिशा में निर्देशित करने के लिए किया जाता है। बीमफॉर्मिंग और बीम स्कैनिंगएंटीनाऐरे को फेज शिफ्ट सिस्टम या टाइम डिले सिस्टम द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
चरण में बदलाव
नैरोबैंड सिस्टम में, समय विलंब को फेज शिफ्ट भी कहा जाता है। रेडियो आवृत्ति पर (RFबेस बैंड (या मध्यवर्ती आवृत्ति (IF) पर, फेराइट फेज शिफ्टर्स के साथ फेज शिफ्टिंग द्वारा बीमफॉर्मिंग प्राप्त की जा सकती है। बेस बैंड पर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग द्वारा फेज शिफ्टिंग की जा सकती है। वाइड बैंड ऑपरेशन में, समय-विलंब बीमफॉर्मिंग को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि मुख्य बीम की दिशा को आवृत्ति के साथ अपरिवर्तित रखना आवश्यक होता है।
आरएम-पीए17731
RM-PA10145-30(10-14.5GHz)
समय अंतराल
ट्रांसमिशन लाइन की लंबाई बदलकर समय विलंब उत्पन्न किया जा सकता है। फेज शिफ्ट की तरह, रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) या इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी (IF) पर समय विलंब उत्पन्न किया जा सकता है, और इस प्रकार उत्पन्न समय विलंब व्यापक फ्रीक्वेंसी रेंज में प्रभावी होता है। हालांकि, समय-स्कैन किए गए ऐरे की बैंडविड्थ, डाइपोल की बैंडविड्थ और उनके बीच की विद्युत दूरी द्वारा सीमित होती है। ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी बढ़ने पर, डाइपोल के बीच की विद्युत दूरी भी बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च फ्रीक्वेंसी पर बीम की चौड़ाई कुछ हद तक कम हो जाती है। फ्रीक्वेंसी और बढ़ने पर, अंततः ग्रेटिंग लोब्स उत्पन्न हो जाते हैं। फेज्ड ऐरे में, ग्रेटिंग लोब्स तब उत्पन्न होते हैं जब बीमफॉर्मिंग दिशा मुख्य बीम के अधिकतम मान से अधिक हो जाती है। इस घटना के कारण मुख्य बीम के वितरण में त्रुटियां उत्पन्न होती हैं। इसलिए, ग्रेटिंग लोब्स से बचने के लिए, एंटीना डाइपोल के बीच उचित दूरी होनी चाहिए।
तौल
भार सदिश एक जटिल सदिश है जिसका आयाम घटक पार्श्व लोब 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, फेज शिफ्टर्स द्वारा लागू किए जाते हैं।
आरएम-पीए7087-43(71-86GHz)
RM-PA1075145-32(10.75-14.5GHz)
बीमफॉर्मिंग डिजाइन
विकिरण पैटर्न को बदलकर आरएफ वातावरण के अनुकूल ढलने वाले एंटेना को सक्रिय फेज़्ड ऐरे एंटेना कहा जाता है। बीमफॉर्मिंग डिज़ाइन में बटलर मैट्रिक्स, ब्लास मैट्रिक्स और वुलेनवेबर एंटेना ऐरे शामिल हो सकते हैं।
बटलर मैट्रिक्स
बटलर मैट्रिक्स 90° ब्रिज और फेज शिफ्टर को मिलाकर 360° तक का कवरेज क्षेत्र प्राप्त करता है, बशर्ते ऑसिलेटर का डिज़ाइन और डायरेक्टिविटी पैटर्न उपयुक्त हों। प्रत्येक बीम का उपयोग एक समर्पित ट्रांसमीटर या रिसीवर द्वारा, या आरएफ स्विच द्वारा नियंत्रित एक ही ट्रांसमीटर या रिसीवर द्वारा किया जा सकता है। इस प्रकार, बटलर मैट्रिक्स का उपयोग वृत्ताकार ऐरे की बीम को निर्देशित करने के लिए किया जा सकता है।
ब्रह्म्स मैट्रिक्स
बुर्रास मैट्रिक्स ब्रॉडबैंड संचालन के लिए समय-विलंब बीमफॉर्मिंग को लागू करने हेतु ट्रांसमिशन लाइनों और दिशात्मक कपलरों का उपयोग करता है। बुर्रास मैट्रिक्स को ब्रॉडसाइड बीमफॉर्मर के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन प्रतिरोधी टर्मिनेशन के उपयोग के कारण इसमें हानि अधिक होती है।
वूलेनवेबर एंटीना सरणी
वूलेनवेबर एंटीना ऐरे एक गोलाकार ऐरे है जिसका उपयोग उच्च आवृत्ति (HF) बैंड में दिशा निर्धारण अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। इस प्रकार के एंटीना ऐरे में सर्वदिशात्मक या दिशात्मक तत्व हो सकते हैं, और तत्वों की संख्या आमतौर पर 30 से 100 होती है, जिनमें से एक तिहाई तत्व 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 ऐरे पैटर्न के आयाम भार को नियंत्रित कर सकता है, जो एंटीना पैटर्न विशेषताओं में लगभग कोई परिवर्तन किए बिना 360° तक स्कैन कर सकता है। इसके अतिरिक्त, एंटीना ऐरे समय विलंब के माध्यम से एंटीना ऐरे से बाहर की ओर विकीर्ण होने वाली एक बीम बनाता है, जिससे ब्रॉडबैंड संचालन प्राप्त होता है।
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पोस्ट करने का समय: 7 जून 2024
