4.12: Антенна решітка

Last updated
Save as PDF

Page ID: 30650

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Антенна решітка містить кілька випромінюючих елементів, тобто окремих антен, і фокусує промінь передачі в потрібному напрямку. На\(\PageIndex{2}\) малюнку показана картина поля в площині землі, виробленої масивом\(30\) антенних елементів, розташованих горизонтально. Поля з кожного

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Профілі радіопокриття з\(900\text{ MHz}\) передавачем, за винятком (d), який призначений для\(2.45\text{ GHz}\). Розраховано за допомогою бездротового зв'язку Insite\(^{®}\). Авторське право Remcom, Inc. використовується з дозволу.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Схема електричного поля з\(30\) елементного масиву антен, розташованих\(0.65\lambda\) один від одного. Рівні бічних пелюсток приблизно\(40\text{ dB}\) нижче рівня потужності основної частки. Цей же сигнал подається до елементів антени за винятком того, що фази сигналу на кожній антені регулюються для отримання головного променя, спрямованого на\(20\) градуси. Таким чином, сигнали до кожної антени корелюються. Після [29].

антенний елемент об'єднаний для звуження і зміцнення головного променя. Бічні (або решітки) пелюстки виробляються, і це призведе до деяких перешкод, але їх рівень тут\(40\text{ dB}\) нижче рівня головного променя. Це ще один спосіб управління перешкодами в стільниковій системі, але напрямок до мобільного пристрою повинен бути відомий. Антенні решітки використовуються в 5G. Вплив масиву полягає в збільшенні щільності потужності головного променя і щільності відносно щільності ізотропної антени називається спрямованим коефіцієнтом посилення масиву\(D_{\text{Array}}\), і є добутком посилення антени\(G_{A}\), окремого елемента антени і посилення масиву,\(G_{\text{Array}}\):

\[\label{eq:1}D_{\text{Array}}=G_{\text{Array}}G_{A} \]

Максимальне значення\(G_{\text{Array}}\) is\(N\) для масиву\(N\) елементів. Таким чином, максимальний спрямований коефіцієнт посилення масиву в\(\text{dBi}\) є

\[\label{eq:2}D_{\text{Array}}|_{\text{dBi}}=G_{A}|_{\text{dBi}}+10\log N \]