चरणबद्ध ऐरे एंटेना

एक हब पर पहले से ही एंटेना के लिए समर्पित एक लेख है । विषय को जारी रखते हुए, मैं चरणबद्ध सरणी एंटेना (PAR) के संचालन के सिद्धांतों के बारे में बस्ती समुदाय को बताना चाहता हूं। हेडलाइट्स का व्यापक रूप से रडार सिस्टम, मिसाइल रक्षा, अंतरिक्ष संचार में उपयोग किया जाता है; नागरिक वस्तुओं (वाणिज्यिक) में आवेदन विनिर्माण जटिलता और उच्च लागत से जटिल है। शायद किसी को इस विषय में दिलचस्पी होगी और वाणिज्यिक उपयोग के लिए PAR के प्रभावी उपयोग के साथ आएगा।

यह क्या है

एक PAR एमिटर (चरण शिफ्टर्स, पीवी) का एक समूह है, जिसमें संकेतों के सापेक्ष चरण एक निश्चित कानून के अनुसार एक जटिल तरीके से बदलते हैं ताकि PAR का प्रभावी विकिरण वांछित दिशा में प्रवर्धित हो और अन्य सभी में दबा हो। PAR एक मैट्रिक्स है जहां PV मैट्रिक्स का तत्व है, लेकिन निश्चित रूप से अंतरिक्ष में पीवी अन्य कॉन्फ़िगरेशन हो सकता है। चित्रा 1 अदरक क्षेत्र के सर्वेक्षण के रडार को दर्शाता है, जो S300V एंटी-एयरक्राफ्ट मिसाइल सिस्टम का हिस्सा है। आप हेडलैम्प और इर्रिडिएटिंग हॉर्न दोनों देख सकते हैं।


चित्र 1

चरणबद्धता कैसे होती है?

भौतिकी पाठ्यक्रम से एक सरल सूत्र है: V = c / sqrt (mu * eps)। इस सूत्र में, V विद्युत चुम्बकीय तरंग का चरण वेग है, c निर्वात में प्रकाश की गति है, mu चुंबकीय स्थिरांक है, eps ढांकता हुआ स्थिरांक है। यह इस सूत्र से देखा जा सकता है कि चरण का वेग म्यू और एप्सिलॉन पर निर्भर करता है, और इन मूल्यों को बदलकर हम पीवी के माध्यम से ईएम लहर में देरी का परिचय दे सकते हैं। इसलिए, पीवी फेराइट हो सकते हैं (हम उनकी चुंबकीय पारगम्यता बदल सकते हैं) और फेरोइलेक्ट्रिक (हम उनकी मृत्यु दर को बदल सकते हैं)। चरण शिफ्टर्स की शक्ति वायु पथ (छवि 1 में) के माध्यम से या वेवगाइड के माध्यम से बाहर ले जाया जाता है (उदाहरण के लिए, छोटे आकार के विमान भेदी मिसाइल सिस्टम, अंजीर में 2)।


चित्रा 2. सैम "टोर"।

अंजीर में PAR योजना। 4 [1]: एंटीना रेडिएटर्स की एक पंक्ति है, पीवी को पावर सेपरेटर और रेडिएटर्स के बीच शामिल किया जाता है। फेराइट पीवी एक बेलनाकार एनालॉग फेराइट है जिस पर नियंत्रण घुमावदार घाव हैं। नियंत्रण घुमावदार (पीवी नियंत्रण इकाई द्वारा निर्धारित), चुंबकीय पारगम्यता और, तदनुसार, पीवी परिवर्तन में ईएम लहर के चरण वेग में वर्तमान को बदलकर। इस प्रकार, क्रमिक रूप से विंडिंग में नियंत्रण संकेत के स्तर को बदलकर, वेवफ्रंट गठन की प्रक्रिया को चित्र 3, 4 (एक आयामी मामला) में दिखाया गया है। आप कंकड़ के साथ एक सादृश्य आकर्षित कर सकते हैं, जो क्रमिक रूप से पानी में फेंक दिए जाते हैं। PAR का एक अन्य एनालॉग एक लेंस हो सकता है। चित्रा 5 एक लेंस [4] का उपयोग करके तरंग के आकार में परिवर्तन को दर्शाता है।


चित्रा 3. वेवफ्रंट गठन।


चित्र 4. PAR योजना।


चित्र 5

मुख्य बीम चरण के सामने की तरफ लंबवत है। यह विकिरण पैटर्न (छवि 6) से देखा जा सकता है कि, मुख्य बीम के अलावा, पिछड़े और साइड लॉब्स हैं, जो परजीवी हैं और उनके स्तर में कमी जाली एपर्चर में ईएम क्षेत्र वितरण का मामला है। अंतरिक्ष में बीम की स्थिति में परिवर्तन विद्युत रूप से (लगभग जड़ता से) होता है - यह यह गुण है जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।


चित्रा 6. विशिष्ट विकिरण पैटर्न।

विद्युत स्कैनिंग पूरे उद्घाटन के दौरान विभिन्न प्रकार के चरण शिफ्टों का निर्माण और अपेक्षाकृत छोटे बिजली नुकसानों के साथ इन बदलावों के परिवर्तन की महत्वपूर्ण दर प्रदान करता है। चरण शिफ्टर्स का संचालन एक उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो सरलतम मामलों में तत्वों के समूहों को नियंत्रित करता है (उदाहरण के लिए, उत्सर्जकों की एक आयताकार व्यवस्था के साथ फ्लैट हेडलाइट्स में पंक्तियों और स्तंभों), और सबसे जटिल वाले में, प्रत्येक चरण व्यक्तिगत रूप से मज़दूर। बीम को पूर्व निर्धारित कानून के अनुसार, और पूरे रेडियो उपकरण के संचालन के दौरान विकसित एक कार्यक्रम के अनुसार, दोनों में अंतरिक्ष में लाया जा सकता है, जिसमें PAR (2, 3) शामिल है।

लेख के आंकड़े चित्रा 3 को छोड़कर साहित्य में पाए जा सकते हैं। चरणबद्ध सरणियों और उनके प्रबंधन के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं समोइलेंको और शिशोव द्वारा पुस्तक की सिफारिश कर सकता हूं, "चरणबद्ध एंटीना किरणों का प्रबंधन।"

संदर्भ:

1. ओ। जी। वेंडीक, "चरणबद्ध ऐंटेना - रेडियो सिस्टम की आंखें", 1997
2. en.wikipedia.org/wiki चरणबद्ध एंटीना
3. en.wikipedia.org/wiki/Phased_array
4. ru.wikipedia.org/wiki/Lensa