■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 科技微波小課堂_相控陣天線優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用
現(xiàn)代雷達(dá)和通信系統(tǒng)依靠相控陣天線來(lái)給予波束成形和波束控制等基本功能。
波束成形為無(wú)線通信鏈路給予了許多優(yōu)勢(shì)，包括：
● 減少干擾
● 增加范圍
● 擴(kuò)展服務(wù)數(shù)量
● 提高安全性
什么是相控陣天線？
天線陣列需要多個(gè)單獨(dú)的天線作為一個(gè)整體協(xié)同工作。相控陣天線使用數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)天線單元。每個(gè)天線單元的輻射方向圖與相鄰天線結(jié)合，形成稱(chēng)為主瓣的有效輻射方向圖。相控陣天線 （PAA） 順利獲得算法改變每個(gè)天線元件的振幅和相位將天線輻射方向圖設(shè)置到特定方向，同時(shí)并減少旁瓣水平。
天線陣列設(shè)計(jì)在波束成形的過(guò)程中最大限度地提高主瓣輻射的能量，同時(shí)減少旁瓣輻射的能量。
相控陣天線的工作原理
相控陣天線以電子方式進(jìn)行波束控制，因此通常將相控陣稱(chēng)為電子掃描陣列（ESA）。
過(guò)去主導(dǎo)經(jīng)典雷達(dá)系統(tǒng)的天線陣列是機(jī)械掃描的。一個(gè)轉(zhuǎn)子操縱輻射元件，一個(gè)巨大的天線接收信號(hào)。這種方法導(dǎo)致系統(tǒng)笨重、緩慢，容易出現(xiàn)單點(diǎn)故障。自從開(kāi)展到ESA技術(shù)以來(lái)，相控陣天線繼續(xù)以更小的占地面積提高整體可靠性。
電子掃描相控陣的兩種類(lèi)型是：
● 無(wú)源電子掃描相控陣 （PESA）
● 有源電子掃描相控陣 （AESA）
相控陣天線的關(guān)鍵是波束賦型，波束賦型的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)對(duì)相位和幅度的控制，
相位偏移有多種方法可以實(shí)現(xiàn)。最簡(jiǎn)單的方法是在電路中加入移相器和數(shù)控衰減器。
相控陣天線順利獲得對(duì)電路中幅度和相位調(diào)整，實(shí)現(xiàn)幾乎瞬時(shí)的波束控制。
瞬時(shí)波束控制使相控陣成為現(xiàn)代通信系統(tǒng)應(yīng)用的理想選擇，因?yàn)榕c跟蹤多個(gè)目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng)一樣，多個(gè)波束可以同時(shí)與手機(jī)、地面站或衛(wèi)星進(jìn)行通信。
相控陣的缺點(diǎn)是什么？
相控陣天線具有顯著優(yōu)勢(shì)，包括波束控制、靈活性。但是，相控陣必須考慮關(guān)鍵的權(quán)衡，尤其是技術(shù)復(fù)雜性和成本。
AESA 集成了單個(gè)天線元件和相關(guān)發(fā)射功率放大器（PA）、接收低噪聲放大器（LNA）、移位器、衰減器、開(kāi)關(guān)和基帶控制器都集成到 T/R 模塊中。
相控陣天線系統(tǒng)依賴(lài)于對(duì)每個(gè)天線單元信號(hào)的相位和幅度的精確控制。這種復(fù)雜性需要復(fù)雜的硬件和軟件來(lái)管理陣列的操作，與簡(jiǎn)單的天線系統(tǒng)相比，這反過(guò)來(lái)又使設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)更具挑戰(zhàn)性和時(shí)間密集性。
除了設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性外，集成眾多組件（如移相器、放大器和控制系統(tǒng)）也會(huì)導(dǎo)致相控陣天線的高成本。
盡管存在這些缺點(diǎn)，但相控陣天線在許多高級(jí)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)大于缺點(diǎn)。
相控陣天線和線陣天線有什么區(qū)別？
相控陣和線性陣列天線都是天線陣列類(lèi)型，它們由多個(gè)天線組成，它們一起工作以發(fā)送或接收信號(hào)。然而，線性天線陣列由以直線（線性）配置排列的元件組成。
與相控陣天線相比，線性陣列天線為能夠承受固定波束的應(yīng)用給予了更簡(jiǎn)單、更具成本效益的解決方案。當(dāng)相控陣天線以電子波束控制時(shí)，天線元件的物理排列決定了線性陣列的波束方向。要改變波束方向，整個(gè)天線陣列必須移動(dòng)。
相控陣天線有哪些應(yīng)用？
雷達(dá)不斷是相控陣天線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)射/接收 （T/R） 模塊和 GaN 功率放大器 （PA） 等組件技術(shù)的開(kāi)展讓組件的尺寸越來(lái)越小。
除了雷達(dá)，5G和衛(wèi)星通信行業(yè)的商業(yè)通信也在使用相控陣天線。在5G應(yīng)用中，大規(guī)模機(jī)器類(lèi)型通信（mMTC）數(shù)據(jù)吞吐量取決于相控陣技術(shù)。同樣，相控陣為新空間領(lǐng)域和衛(wèi)星通信中日益常見(jiàn)的低地球軌道（LEO）衛(wèi)星給予了必要的快速跟蹤和陸續(xù)在連接。
關(guān)注微博
關(guān)注微信
關(guān)注公眾號(hào)
關(guān)注抖音號(hào)