Beamforming
Формирование луча является процессом генерации направленного луча из антенной решетки. Достичь формирования луча путем взвешивания отдельных элементов с помощью управления боковыми лепестками или сканирования луча.
Управление боковыми лепестками
Боковые лепестки нежелательны и приводят к приему или передаче энергии в нежелательных направлениях. Управление боковым лепестком в массиве достигается с помощью конусности амплитуд или амплитудного взвешивания. Сужение амплитуды изменяет амплитуду возбуждения каждого элемента в массиве. Малые уровни лепестков управляются с помощью конусности амплитуд, которая проходит от центра массива до конца массива. Более плавное сужение амплитуд дает большие небольшие уровни боковых лепестков, но половинную ширину луча. Эти массивы являются неоднородно возбужденными массивами.
Рассмотрим линейный массив из 21 элемента. Без сужения амплитуды массив содержит нежелательные боковые лепестки в желаемом направлении:
Используя амплитудное сужение линейного массива, вы управляете боковыми лепестками и достигаете лучшего основного луча в нужном направлении:
Сканирование луча
Сканирование луча является движением диаграммы направленности излучения в пространстве. Можно добиться сканирования луча, управляя прогрессивным различием фаз между элементами, чтобы направить луч в любое желаемое направление. Сдвиг фазы изменяет фазу токов возбуждения каждого элемента в массиве. Вы можете достичь этого сдвига фазы с помощью устройств фазовращателя, временной задержки, частотного сканирования, переключения луча или цифрового формирования луча.
Рассмотрим линейный массив из 21 элемента, где пиковая направленность показана без сканирования луча:
Чтобы сканировать луч под определенным углом, используйте сдвиг фазы на линейном массиве:
Ссылки
[1] Штуцман, У. Л. Тиле, G.A. Antenna Theory and Design, 3-е издание. Нью-Йорк: Уайли, 2013, с. 307.