Антенный блок: Блок антенный | РИРВ

Антенный блок — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Антенный блок

Cтраница 1

Антенные блоки приемного и передающего каналов соединяются с наземными блоками коаксиальными кабелями длиной до 60 м, по которым поступает и питание на антенные блоки.  [1]

Антенный блок монтируется на стреле. Его конструкция однотипна для всех модификаций прибора и состоит из определенного количества одинаковых антенных штырей и кабелей, с помощью которых эти антенные штыри соединяются с усилительно-исполнительным блоком прибора. Антенные штыри устанавливаются на правой и левой щеках оголовка верхней секции стрелы ( для автокранов со сменным оборудованием), или на оголовке стрелы ( для автокранов без сменного оборудования) по одному с каждой стороны, или на специальных кронштейнах, приваренных к стреле. Антенное устройство обеспечивает срабатывание сигнализации Опасно на заданном расстоянии при любой ориентации стрелового оборудования относительно проводов ВЛ.  [2]

С выхода антенного блока ( Х4) сигналы проходят на СК.  [4]

Для крепления зеркал к антенному блоку в пенопласт вводят арматуру, изготовляемую из алюминиевых сплавов.  [5]

Для подавления влияния радиопомех используются активный антенный блок и экранирование. Электропита-ние устройства осуществляется от бортовой сети кранов.  [6]

Внешняя антенна подключается к гнезду ХЗ антенного блока. С подключенной в данное время антенны сигнал проходит через электронный аттенюатор 1 ( входит в состав микросборки), ослабляющий сигнал в зависимости от напряжения АРУ на транзисторе VT1 антенного блока. Подробнее работа электронного аттенюатора будет описана в разделе, посвященном системе АРУ.  [7]

Высокочастотный блок включает селекторы каналов СК-М-30, СК-Д-30, антенный блок БА-10, блок выбора программ БВП-10. Особенности селекторов каналов рассмотрены в гл. Трансформатор ТЫ предназначен для подавления синхронных помех, наводимых на штыри телескопической антенны. Помехи подавляются при соответствующем включении обмоток трансформатора, когда сигналы, приходящие на каждый из входов трансформатора, поступают на его выходы в противофазах.  [9]

На кроссплате А1 установлены следующие модули: AS1 — — антенный блок; AS2 — модуль УПЧИ; AS3 — — модуль УПЧЗ; AS4 — модуль УЗЧ; AS5 — модуль АПЧГ; AS6 — блок цветности; AS7 — модуль видеоусилителей; AR1 — модуль кадровой развертки; AR2 — модуль строчной развертки.  [11]

Зеркала, изготовленные из пеноматериала ФК-20-СТ, были подвергнуты испытаниям в соответствии с техническими требованиями на

антенный блок. Испытания на прочность и виброустойчивость с измерением амплитуд колебаний при частотах от 10 до 100 гц и ускорении до 2 5g показали, что конструкции из пеноматериалов при удачном выборе сечений и надлежащем расположении ребер жесткости достаточно виброустойчивы.  [13]

Антенные блоки приемного и передающего каналов соединяются с наземными блоками коаксиальными кабелями длиной до 60 м, по которым поступает и питание на антенные блоки.  [14]

Страницы:      1    2    3

Перспективы совмещенных антенных систем в бортовых станциях радиоэлектронной защиты летательных аппаратов | Жуков

Аннотация

Рассмотрены два варианта блоков антенных систем на предмет уменьшения коэффициента связи между приемной и передающими антеннами. Первый вариант представляет собой исходный приемопередающий антенный блок авиационной станции активных помех, в котором размещены две передающие антенны в непосредственной близости в общем отсеке и приемная антенна в отдельном отсеке, отделенном объемной перегородкой со скошенными углами. Второй вариант – модернизированный приемопередающий антенный блок малогабаритной станции активных помех, в котором каждая из антенн расположена в индивидуальном отсеке, отделенном крестообразной перегородкой; при этом приняты дополнительные меры по улучшению модуля коэффициента связи между антеннами. В обоих вариантах антенных блоков используются аналогичные широкополосные антенны типа Вивальди.

Введение

Основной характеристикой радиотехниче­ских комплексов с совмещенными приемопе­редающими антенными системами является развязка — пространственный коэффициент связи W между приемной и передающей ан­теннами. Обеспечение W между приемными и передающими антеннами на необходимом уровне позволяет избежать проблемы различения сигналов в приемном устройстве стан­ции на фоне излучения с передатчика. Для реальной чувствительности приемника стан­ции необходим корректный уровень развязки между антеннами, поэтому необходимо доби­ваться максимально возможного W, стараясь сохранить оптимальные характеристики на­правленности и согласования антенн. Однако при этом важно находить компромисс между требуемыми характеристиками передающих антенн и их развязками с приемной антенной.

Развязка между антеннами также харак­теризует связь по ближнему и/или дальнему полю между ними. Больший вклад в простран­ственный коэффициент связи вносит именно связь по ближнему полю. Связь между антен­нами по дальнему полю вносит небольшой вклад, но является трудноустранимой. Для ее уменьшения требуется оптимизировать на­правленность антенн по основному и боковому направлению излучения или приема.

Одним из основных требований, предъ­являемых к бортовым станциям активных по­мех, является малогабаритность. В связи с этим возникает инженерная задача расположения приемных и передающих антенн станции для обеспечения необходимого уровня развязки в ограниченном пространстве. Как правило, «разнести» на существенное расстояние в ус­ловиях эксплуатации бортовой аппаратуры приемную и передающую антенны невозмож­но, поэтому применяются различные погло­щающие структуры [1], материалы [2], геоме­трические особенности конструкции [3] и пр.

Тенденция к уменьшению массогаба­ритных параметров станций помех связана с улучшением элементной базы, поэтому все более строгими становятся требования к габа­ритам для размещения антенн в блоке. Работая на перспективу, нельзя учитывать только один из вариантов улучшения развязки в приемо­передающем тракте, следует также обратить внимание на возможные комбинированные способы [4].

Проверить эффективность методов раз­вязки можно в ходе проведения трехмерного электродинамического моделирования в про­грамме CST с последующим изготовлением макета и экспериментальным изучением полу­ченных характеристик. Использование метода доверительных областей при электродинамиче­ском моделировании позволяет с высокой точ­ностью рассчитать влияние передающих антенн на работу приемной антенны во всем рабочем диапазоне частот станции. Комбинируя разные варианты экранирования и расположений ан­тенн в трехмерной среде, возможно улучшить пространственный коэффициент связи W.

В достаточно большом количестве статей, посвященных известным способам увеличения развязки, отсутствует проработанное решение задачи уменьшения пространственного коэффи­циента связи W между приемными и передаю­щими антеннами совмещенных систем.

Данная статья посвящена научно-тех­ническому решению задачи оптимизации размещения и геометрии антенн с учетом вза­имодействий в ближнем и дальнем полях, сказывающихся на величине краевых токов. Но­визна представленного материала заключается в решении задачи уменьшения пространствен­ного коэффициента связи между приемны­ми и передающими антеннами совмещенных систем. Кроме того, представлено описание применения комбинированных способов уве­личения развязки в малогабаритной станции активных помех летательных аппаратов.

Потенциальная возможность увеличения W проявляется при применении комплексного подхода, включающего реализацию конкретных способов увеличения развязки и расчет пара­метров методом математического трехмерного моделирования. Полученные результаты про­верены и подтверждены на макетном образце.

Исходный антенный блок

В исходном антенном блоке с размерами 200x220x230 мм для уменьшения коэффици­ента связи W был использован только метод применения экранирующих стенок между приемной и передающими антеннами, кото­рый является одним из наиболее действенных. Однако при такой форме экранирующей по­верхности, размещении антенн и использова­нии только указанного метода уменьшения W (рис. 1) достигаемая развязка между приемной и передающими антеннами в заданном (огра­ниченном) объеме пространства обеспечивает корректную работу станции активных помех только при использовании временн0й селек­ции режимов приема и передачи сигналов.

 

Рис. 1. Модель антенного блока: а — вид сверху; б — вид сбоку; в — общий вид в обтека­теле

 

На рис. 2 представлены зависимости коэффициента связи W между антеннами в исходном блоке на примере передающей антен­ны Al и приемной антенны А3 [5].

На рис. 2 показана оценка зависимости коэффициента связи между передающей ан­тенной Al и приемной антенной A3 компью­терной модели и исходного варианта. В данном примере не рассмотрена сравнительная оценка эффективности развязки вариантов А1-А3 и А2-А3, так как передающие антенны Al и А2 изначально конструктивно совмещены. Рас­хождения результатов исследований возможны ввиду того, что при моделировании исполь­зуются идеализированные свойства материа­лов и не учитываются вероятные дифракции в безэховой среде модели в противополож­ность реальному эксперименту, проведенно­му в лабораторных условиях. График экспе­риментальных значений (см. красную линию на рис. 2) получен на отечественном приборе Р2М-18 с включенной функцией межкадрового усреднения. Стоит отметить, что результаты измерения без указанной функции были дина­мически неустойчивыми при эксперименте в имеющихся лабораторных условиях.

Модернизированный блок

Модернизированный блок был существенно доработан с использованием комбинирован­ных мер по уменьшению коэффициента свя­зи W.

Доработка включала в себя (рис. 3):

• электродинамическое моделирование на всех этапах модернизации с целью выяв­ления наилучших мер для получения наибо­лее оптимальных характеристик;
• максимально возможное в заданном объеме и при заданной конструкции внешнего короба и обтекателя пространственное разне­сение приемной и передающих антенн;
• размещение каждой антенны в от­дельных отсеках, изолированных друг от дру­га экранирующими стенками клиновидной формы;
• нанесение на экранирующие стенки поглощающего материала марки «ХВ» [6] тол­щиной 4 мм;
• изменение поляризации приемной и передающих антенн на ортогональную путем поворота антенн А1 и А2 на 90°.

 

Рис. 3. Общий вид модернизированного блока с крышкой (а) и открытым СВЧ трактом (б)

 

Рассмотрим подробнее распространение поверхностных волн на конструкциях блока, показанных на рис. 4. Представлено псевдо- цветовое распределение распространяющихся электрических поверхностных волн (ЭПВ) по внутренним стенкам антенного блока между приемной и передающей антеннами, включая расположение максимума. Красным цветом обо­значены места «застоя» ЭПВ. Энергия в этих местах не излучается в пространство, из-за чего возникают «стоячие волны», повыша­ющие уровень отражений на входах антенн. Синим цветом выделены области минимума ЭПВ по амплитуде, т. е. где ЭПВ отсутствует в данный момент времени. Видно, что на обеих частотах узор псевдоцветового представления распределения поля в обоих отсеках с переда­ющей и приемной антеннами идентичен. Это подтверждает высокую связь по ближнему полю ввиду несовершенства конструкции ис­ходного варианта.

Каждый отсек, где расположены прием­ная антенна А3 и передающие антенны А1 и А2, экранирован друг от друга (см. рис. 4, б), на стенках отсеков закреплен поглощающий материал ХВ. По этой причине не наблюда­ется идентичных яркостных точек и идентич­ных узоров распространения ЭПВ поля, как на рис. 4, а.

 

Рис. 4. Распространение ЭПВ внутри исходного (а) и модернизированного (б) антенного блока

 

Таким образом, связь между приемной и передающей антеннами по ближнему полю уменьшена, что показано на графике рис. 5.

Развязка характеризуется по большей ча­сти связью по дальнему полю, т. е. простран­ственной и поляризационной разнесенностью антенн и их высотой, а также толщиной экранирующих стенок между ними. Заметно улуч­шение развязки по сравнению со значениями на рис. 2. Изготовленный макет показан на рис. 6.

 

Рис. 6. Изготовленный макет

 

Заключение

Представлены результаты технического реше­ния задачи увеличения развязки в совмещен­ном антенном блоке малогабаритной станции активных помех летательного аппарата.

При создании нового антенного бло­ка был использован комбинированный ме­тод улучшения параметров. В результате зна­чения развязки увеличились с 28…45 дБ до 54…76 дБ. Сравнив результаты исследования представленных антенных блоков, можно сде­лать вывод, что использование комбинирован­ных вариантов является наиболее перспектив­ным методом улучшения развязки.

При использовании рассмотренного ком­бинированного варианта можно применять следующие методы улучшения модуля коэф­фициента связи между антеннами:

• электродинамическое моделирование;
• пространственное разнесение антенн в стороны друг от друга;
• специальные формы экранирующих стенок;
• использование поглощающих мате­риалов.

Полученные результаты могут быть при­менены при разработках бортовых систем ле­тательных аппаратов с близко расположенны­ми антеннами.

1. Фельд Я. Н., Бененсон Л. С. Основы теории антенн: 2-е изд., перераб. М.: Дрофа, 2007. 491 с.

2. Мицмахер М. Ю., Торгованов В. А. Безэховые камеры СВЧ. М.: Радио и связь, 1982. 128 с.

3. Справочник по антенной технике: в 5 т. Т. 1 / под общ. ред. Л. Д. Бахраха, Е. Г. Зелкина; под ред. Я. Н. Фельда. М.: ИПРЖР, 1997. 256 с.

4. Веденькин Д. А., Латышев В. Е., Седельников Ю. Е. Оценка коэффициентов связи антенн для задач обеспечения ЭМС бортового РЭО перспективных беспилотных авиационных комплексов // Журнал радиоэлектроники. 2014. № 12. С. 1–16.

5. Gibson P. J. The Vivaldi aerial // Proceedings of the 9th European Microwave Conference. Brighton, 1979. Pp. 103–105.

6. Пластины эластичные марок «ХВ». Технические условия. ТУ 6-00-5761783-322-89. Введ. 01–01–90. 17 с.

отзывы, фото и характеристики на Aredi.ru

Мы доставляем посылки в г. Калининград и отправляем по всей России

• 1

  Товар доставляется от продавца до нашего склада в Польше. Трекинг-номер не предоставляется.

• 2

  После того как товар пришел к нам на склад, мы организовываем доставку в г. Калининград.

• 3

  Заказ отправляется курьерской службой EMS или Почтой России. Уведомление с трек-номером вы получите по смс и на электронный адрес.

!

Ориентировочную стоимость доставки по России менеджер выставит после оформления заказа.

Гарантии и возврат

Гарантии
Мы работаем по договору оферты, который является юридической гарантией того, что мы выполним свои обязательства.

Возврат товара
Если товар не подошел вам, или не соответсвует описанию, вы можете вернуть его, оплатив стоимость обратной пересылки.

• У вас остаются все квитанции об оплате, которые являются подтверждением заключения сделки.
• Мы выкупаем товар только с проверенных сайтов и у проверенных продавцов, которые полностью отвечают за доставку товара.
• Мы даем реальные трекинг-номера пересылки товара по России и предоставляем все необходимые документы по запросу.
• 5 лет успешной работы и тысячи довольных клиентов.

Антенна

— обзор

11.1 OFDM в системах радио по оптоволокну

WiMAX — это беспроводная технология, которая обеспечивает беспроводной широкополосный доступ последней мили с высокой скоростью соединения, сопоставимой со скоростями передачи данных T1, кабеля и DSL. ¹ WiMAX обеспечивает скорость до 75 Мбит / с на расстоянии до 30 миль. WiMAX — это технология, которая обеспечивает подключение сети к зданию, в то время как конечные пользователи могут подключаться с помощью беспроводной локальной сети, Ethernet или пластиковых оптических волокон (POF). За WiMAX отвечает рабочая группа IEEE 802.16, который первоначально разработал стандарт для участка спектра от 10 до 66 ГГц. Эта область частот требует прямой видимости (LOS) между передающей и приемной антеннами. Из-за потребности в высоких антеннах фокус сместился на часть спектра от 2 до 11 ГГц, для которой не требуется LOS (стандарт IEEE 802.16a). В 2004 году был выпущен стандарт IEEE 802.16-2004, который завершил фиксированный беспроводной доступ. Соответствующая поправка к мобильному WiMAX известна как IEEE 802.16e.

Для снижения затрат на развертывание и обслуживание WiMAX и других беспроводных сетей, обеспечивая при этом низкое энергопотребление и большую полосу пропускания, технология RoF рассматривается в качестве многообещающего кандидата. ^2–9 В системах RoF волокно используется для распределения радиосигнала от центральной станции (CS) на удаленные антенные блоки. Могут использоваться различные типы волокон, такие как одномодовые волокна (SMF), многомодовые волокна (MMF) и POF. ^4–14 Возможные приложения включают: (1) в сотовых системах для установления соединения между коммутационной станцией мобильной телефонной связи (MTSO) и базовыми станциями (BS), (2) в WiMAX для расширения зоны покрытия и повышения надежности путем подключения базовых станций WiMAX и удаленные антенные блоки (RAU) и (3) в UWB-коммуникациях ¹ для увеличения диапазона покрытия беспроводной сети. ¹⁴ RoF также можно использовать для устранения так называемых мертвых зон (в туннелях, горных районах и т. Д.), В гибридных коаксиальных волоконно-оптических системах и в оптоволоконных сетях в домашних условиях. Например, чтобы снизить затраты на установку и обслуживание системы для внутренних приложений, POF или MMF могут использоваться от жилого шлюза до стационарных или мобильных беспроводных устройств внутри здания. Технологии RoF предлагают множество преимуществ по сравнению с беспроводной связью, например, низкие потери на затухание, широкую полосу пропускания, повышенную безопасность, устойчивость к электромагнитным помехам, пониженное энергопотребление, а также простоту установки и обслуживания.

Один из типичных примеров систем RoF показан на Рисунке 11.1a. Данные для конкретного конечного пользователя генерируются в CS, накладываются на набор поднесущих OFDM, назначенных этому конкретному пользователю, передаются по оптическому волокну после модуляции в модулятор Маха-Цендера (MZM) и преобразуются в электрическую область с помощью оптического приемник в БС. От базовой станции сигнал передается конечному пользователю по беспроводному каналу. Пример передачи по нисходящей линии связи показан на рисунке 11.1b.

Рисунок 11.1. Примеры (а) системы RoF и (б) передачи по нисходящей линии связи. BS, базовая станция; LD, лазерный диод; МЗМ, модулятор Маха – Цендера; Rx, беспроводной приемник; Tx, беспроводной передатчик.

Системы

RoF могут использоваться для повышения надежности сетей WiMAX за счет разнесения передачи путем развертывания нескольких RAU, как показано на рисунке 11.2. Чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности в более высоких скоростях передачи данных, системам с частотой 60 ГГц уделяется повышенное внимание. Эти системы могут предоставлять услуги со скоростью передачи данных порядка гигабайт в секунду.Однако перед переходом на такие системы радиосвязи необходимо решить следующие проблемы: (1) из-за огромных потерь при распространении этот диапазон может использоваться только для беспроводного доступа ближнего радиуса действия в помещениях, и (2) поскольку миллиметровая радиосвязь волна сильно зависит от затухания, радиоячейка может охватывать только одну комнату. Для расширения охвата системы RoF, кажется, представляют собой отличную альтернативу, один из примеров показан на рис. 11.3. CS обеспечивает объединение управления радиодоступом и обработки сигналов, а также прозрачно доставляет радиосигнал на антенные блоки.Однако прямая передача высокочастотного радиосигнала требует использования высокоскоростных оптико-электронных устройств. Чтобы избежать этой проблемы, обычно РЧ-сигнал преобразуется с понижением частоты на промежуточной частоте и передается по оптоволоконному каналу (например, POF на рисунке 11.3) с использованием модуляции интенсивности с прямым обнаружением (IM / DD).

Рисунок 11.2. Улучшение покрытия WiMAX за счет развертывания RAU.

Рисунок 11.3. Распределительная антенная система RoF.

Система RoF должна быть способна генерировать беспроводные радиосигналы и обеспечивать надежную передачу радиосигналов по оптическим каналам.Среди различных методов обычно используется оптическое умножение частоты (OFM). Принцип OFM основан на генерации гармоник путем преобразования частотной модуляции в модуляцию интенсивности (IM) через периодический полосовой фильтр (BPF), такой как интерферометр Маха – Цендера (MZI), и BPF для выбора желаемой гармоники в удаленном узле. (РН). Пример системы OFM многоточечной связи показан на рисунке 11.4. Волоконно-оптические линии в оптическом кольце являются двунаправленными, и каждая RN использует две длины волны для сигналов восходящей и нисходящей линии связи.Сигнал нисходящей линии связи в RN фильтруется с помощью BPF ₁ и излучается, тогда как одна из боковых полос канала f _i -го выбирается BPF ₂ и используется в качестве гетеродина для сигнала восходящей линии связи. Если сигнал данных передается с использованием OFDM, при правильном проектировании параметров системы OFDM, мы можем одновременно иметь дело с эффектами дисперсии, присутствующими в оптоволоконных линиях, и замираниями из-за многолучевого распространения, присутствующими в беспроводных линиях.

Рисунок 11.4. Полнодуплексная многоточечная система RoF.BPF, полосовой фильтр; IM — модулятор интенсивности; LD, лазерный диод; ФД, фотоприемник; ФМ, фазовый модулятор; RN, удаленный узел; WDM, мультиплексирующий ответвитель с разделением по длине волны.

Сигнал в системах RoF ухудшается из-за многомодовой дисперсии (когда используются MMF) или хроматической дисперсии (когда используются SMF), несовершенства компонентов в BS и многолучевого беспроводного замирания. В системах RoF разработчикам систем приходится иметь дело не только с замираниями из-за многолучевого распространения в беспроводных линиях связи, но и с эффектами дисперсии, присутствующими в волоконных линиях связи.В предыдущих главах мы показали, что хроматическая дисперсия и дисперсия поляризационных мод могут быть скомпенсированы с помощью оптического OFDM при условии, что защитный интервал больше, чем общий разброс задержки из-за хроматической дисперсии и максимальной дифференциальной групповой задержки. В беспроводных сетях количество поднесущих в OFDM выбирается таким образом, чтобы ширина полосы сигнала на каждую поднесущую была меньше, чем ширина полосы когерентности беспроводного канала, так что каждая поднесущая испытывает плоское замирание.Следовательно, для одновременной компенсации замирания из-за многолучевого распространения в беспроводных каналах и эффектов дисперсии в волоконно-оптических линиях связи мы должны обеспечить, чтобы циклический префикс был длиннее, чем общий разброс задержки из-за эффектов многолучевого расширения и дисперсии. Курт и др. ¹⁵ изучал влияние циклического префикса на многомодовую дисперсию для систем беспроводной локальной сети, работающих на частотах 5 и 60 ГГц. Они рассмотрели наихудший сценарий — беспроводной канал с рэлеевскими замираниями (без LOS) с разбросом задержки 250 нс — и установили префикс цикла равным стандартным 800 нс.Как и ожидалось, было обнаружено, что системы 60 ГГц более чувствительны к многомодовой дисперсии, чем системы 5 ГГц. Пока циклический префикс длиннее, чем общий разброс задержек из-за многомодовой дисперсии и многолучевого распространения беспроводного канала, производительность обеих систем не пострадает.

Активная антенна — обзор

22.15 Требования к радиочастотам для БС с активными антенными системами

Для непрерывного развития мобильных систем все большее значение приобретают современные антенные системы.Несмотря на то, что в течение многих лет было несколько попыток разработать и развернуть BS с пассивными антенными решетками различных типов, особых требований к радиочастотам, связанных с такими антенными системами, не было. Поскольку требования к радиочастотам в целом определены на разъеме радиочастотной антенны базовой станции, антенны также не рассматриваются как часть базовой станции.

Требования, указанные для антенного разъема, называются требованиями к проводимости , обычно определяемыми как уровень мощности (абсолютный или относительный), измеренный на антенном разъеме.Большинство лимитов выбросов в нормативных актах определены как проводимые требования. Альтернативный способ состоит в том, чтобы определить излучаемую потребность , которая оценивается, включая антенну, с учетом усиления антенны в определенном направлении. Требования к излучению требуют более сложных процедур тестирования по воздуху (OTA) с использованием, например, безэховой камеры. С помощью OTA-тестирования можно оценить пространственные характеристики всей BS, включая антенную систему.

Для базовых станций с активными антенными системами (AAS), где активные части передатчика и приемника могут быть неотъемлемой частью антенной системы, не всегда целесообразно поддерживать традиционное определение требований на антенном разъеме. .С этой целью 3GPP разработал RF-требования в версии 13 для базовых станций AAS в виде набора отдельных RF-спецификаций.

Требования AAS BS основаны на обобщенной радиоархитектуре AAS BS, как показано на рисунке 22.13. Архитектура состоит из массива приемопередатчиков , который подключен к составной антенне , которая содержит радиораспределительную сеть и антенную решетку . Матрица приемопередатчиков содержит несколько блоков передатчика и приемника.Они подключены к составной антенне через ряд разъемов на границе решетки приемопередатчиков (TAB). Эти разъемы TAB соответствуют разъемам антенны на базовой станции без AAS и служат эталонной точкой для требований к проводимости. Радиораспределительная сеть является пассивной и распределяет выходы передатчика на соответствующие антенные элементы и наоборот — на входы приемника. Обратите внимание, что фактическая реализация BS AAS может выглядеть по-разному с точки зрения физического расположения различных частей, геометрии решетки, типа используемых антенных элементов и так далее.

Рисунок 22.13. Обобщенная радиоархитектура активной антенной системы.

Для AAS BS существует два типа требований:

•

Проводимые требования определены для каждой характеристики RF на отдельном или на группе соединителей TAB. Проводимые требования определены таким образом, что они в некотором смысле «эквивалентны» соответствующему проводимому требованию, не относящемуся к AAS, то есть ожидается, что производительность системы или влияние на другие системы будут такими же.Все требования, не относящиеся к AAS RF (см. Разделы с 22.6 по 22.11), имеют соответствующие требования к проводимому AAS.

•

Требования к излучению определяются в эфире в дальней зоне антенной системы. Поскольку в этом случае становится актуальным пространственное направление, для каждого требования подробно описано, как оно применяется. Излучаемые требования определены для излучаемой мощности передатчика, и OTA, чувствительности , и эти два не имеют прямого соответствующего требования, не связанного с AAS.

Излучаемая мощность передатчика определяется с учетом диаграммы формирования диаграммы направленности антенной решетки в определенном направлении как эффективная изотропная излучаемая мощность (EIRP) для каждого луча, который, как заявлено, передает BS. Как и в случае с выходной мощностью BS, фактическое требование заключается в точности заявленного уровня EIRP.

Чувствительность OTA — это требование, основанное на довольно подробном заявлении производителем одного или нескольких объявлений направления чувствительности OTA (OSDD).Чувствительность таким образом определяется с учетом диаграммы направленности антенной решетки в определенном направлении, как заявленный уровень эквивалентной изотропной чувствительности (EIS) по отношению к цели приемника. Предел EIS должен соблюдаться не только в одном направлении, но и в диапазоне угла прихода (RoAoA) в направлении цели приемника. В зависимости от уровня адаптивности для AAS BS делаются два альтернативных объявления:

•

Если приемник адаптируется к направлению, так что цель приемника может быть перенаправлена, объявление содержит диапазон перенаправления цели приемника в указанном направлении цели приемника .Предел EIS должен соблюдаться в пределах диапазона перенаправления, который проверяется при пяти заявленных RoAoA чувствительности в этом диапазоне.

•

Если приемник не адаптируется к направлению и, следовательно, не может перенаправить цель приемника, объявление состоит из одного RoAoA чувствительности в указанном направлении цели приемника, в котором должен соблюдаться предел EIS.

Определение характеристик BS AAS посредством требований к излучаемой мощности передатчика и чувствительности OTA обеспечивает гибкость для учета ряда реализаций BS AAS с различными типами адаптивности.

Ожидается, что в следующих выпусках спецификаций 3GPP будет определено больше требований как требования OTA. Также для систем 5G, включая LTE Evolution, ожидается, что требования RF для AAS BS будут важной частью спецификаций, поскольку многоантенная передача и формирование луча будут играть важную роль в качестве компонента 5G (см. Также раздел 24.2. .5). Такие системы, использующие цифровое формирование луча, будут иметь активные антенны, и требования к радиочастотам будут определены как для BS AAS.Также ожидается, что появятся базовые станции с несколькими RAT, которые объединят LTE Evolution и новый радиодоступ 5G в одном и том же аппаратном обеспечении BS, что сделает возможной поддержку AAS BS нескольких RAT, когда они работают в одном или в соседних частотных диапазонах.

R & S®ASDU02 Блок распределения антенного сигнала | Обзор

Оптимизированные модули HF и VHF / UHF для наилучших условий приема

Для создания идеальных условий приема для R&S ^® ASDU02 были разработаны два модуля с несколькими парами.Модуль HF охватывает диапазон от 10 кГц до 30 МГц, модуль VHF / UHF охватывает диапазон от 20 МГц до 3 ГГц.

Распределение от 1 до 4 в каждом модуле без потери уровня

Каждый модуль мультиэлемента сначала усиливает сигнал на входе антенны, используя широкополосные малошумящие усилители с широким динамическим диапазоном. В результате распределенный входной сигнал становится доступным на четырех выходах модуля с несколькими парами без потери уровня. Все входы и выходы имеют N розеток.

Усилители с широким динамическим диапазоном

Широкополосные усилители в модулях с несколькими парами имеют чрезвычайно широкий динамический диапазон. Они могут линейно усиливать исключительно слабые сигналы, даже если они возникают непосредственно рядом с сигналами с очень сильным уровнем. Это делает R&S ^® ASDU02 идеальным для использования в приложениях радиомониторинга.

Высокая изоляция между портами

Модули отличаются высокой изоляцией между портами, чтобы подключенные приемники не влияли друг на друга, например.г. через гетеродины или синтезаторы.

Опция BITE для мониторинга устройства

Опция BITE позволяет контролировать состояние оборудования двух мультиэлементов. Также измеряются внутренние напряжения модулей и блока питания. В качестве дополнительной особенности контролируются рабочие точки широкополосных усилителей.

Результаты измерений опции BITE выводятся на задней панели устройства через один интерфейс Ethernet (TCP / IP) для каждого модуля.Все актуальные данные всегда доступны в режиме реального времени. Устройство также управляется через интерфейс Ethernet.

Интерфейс устанавливается и настраивается с помощью интуитивно понятной программы. Благодаря опции BITE R&S ^® ASDU02 может быть легко интегрирован в существующие системы.

Комбинация модулей в прочном 19-дюймовом корпусе

Устойчивый корпус вмещает два модуля с несколькими парами. Входы модулей защищены от перенапряжений.Занимая всего одну единицу высоты, R&S ^® ASDU02 экономит место в любой стойке.

Полоса пропускания и усиление композитной планарной антенны линии передачи из метаматериала с правой стороны и левой стороны, использующей печатную плату согласования импеданса без поддержки

Филиалы

1. Кафедра электронной инженерии, Римский университет «Тор Вергата», Via Del Politecnico 1, 00133, Рим , Италия

   Мохаммад Алибахшикенари и Эрнесто Лимити

2. Центр коммуникационных технологий, Лондонский столичный университет, Лондон, N7 8DB, Великобритания

   Bal S.Virdee

3. Кафедра электротехники, Университет Джуфа, Сакака, 72388, Альджуф, Саудовская Аравия

   Айман А. Альтувайб

4. Школа инженерии и наук, Tecnologico de Monterrey, 64849, Монтеррей, Мексика

5. Факультет инженерии и информатики, Университет Брэдфорда, Брэдфорд, BD7 1DP, Западный Йоркшир, Великобритания

   Насер Ожаруди Парчин и Рейд А. Абд-Альхамид

6. Школа инженерии и искусственной среды, Эдинбургский университет Напьера , 10 Colinton Rd, Эдинбург, Eh20 5DT, UK

   Chan H.См.

7. Департамент электронной и коммуникационной техники, Государственный университет Наварры, 31006, Памплона, Испания

   Франсиско Фальконе

8. Институт умных городов, Государственный университет Наварры, 31006, Памплона, Испания

9. Институт информационных и коммуникационных технологий, электроники и прикладной математики, Католический университет Лувена, 1348, Лувен-ла-Нев, Бельгия

   Изабель Хюнен

10. Национальный институт научных исследований (INRS), Квебекский университет, Монреаль, Квебек, H5A 1K6, Канада

    Тайеб А.Denidni

Contributions

Conceptualization, M.A., B.S.V., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; методология, M.A., B.S.V., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; программное обеспечение, M.A., B.S.V. и C.H.S .; проверка, M.A., B.S.V., A.A.A., L.A., N.O.P., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; формальный анализ, M.A., B.S.V., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; расследование, M.A., B.S.V., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; ресурсы, М.A., B.S.V., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; курирование данных, M.A., B.S.V., A.A.A., L.A., N.O.P., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; письменная форма — подготовка оригинального проекта, M.A .; написание — обзор и редактирование, M.A., B.S.V., A.A.A., L.A., N.O.P., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; визуализация, M.A., B.S.V., C.H.S., R.A.A.-A., F.F., I.H., T.A.D. и E.L .; надзор, Э.Л .; администрация проекта, R.A.A.-A., F.F. и E.L .; привлечение финансирования, R.A.A.-A., F.F, E.L.

Автор для переписки

Переписка на Мохаммад Алибахшикенари.

Антенный блок | EDIBON ®

Антенный блок «EAN» — это законченный и доступный по цене блок, и для завершения всего практического набора не требуется никакого дополнительного оборудования.

«EAN» позволяет студентам научиться выполнять основные измерения антенны: диаграмму направленности с измерением азимутального и вертикального участков (электрические и магнитные плоскости), уровень сигнала в реальном времени, коэффициент стоячей волны (КСВ), изучить эффективность антенн в широком диапазоне частот (полосы пропускания), направленности и коэффициента усиления антенны.

Антенный блок «EAN» — это законченный и доступный по цене блок, и для выполнения всего практического набора не требуется никакого дополнительного оборудования.

«EAN» позволяет студентам научиться выполнять основные измерения антенны: диаграмму направленности с измерением азимутального и вертикального участков (электрические и магнитные плоскости), уровень сигнала в реальном времени, коэффициент стоячей волны (КСВ), изучить эффективность антенн в широком диапазоне частот (полосы пропускания), направленности и коэффициента усиления антенны.

Блок разделен на различные блоки элементов:

• ВЧ-генератор и КСВ-метр (в металлической коробке):

• ВЧ-генератор: он генерирует сигнал, частота которого может регулироваться с помощью потенциометра. . Выбранная частота (МГц) отображается на цифровом дисплее. Выход этого блока должен быть подключен к антенне, которую нужно охарактеризовать.
• КСВ-метр: позволяет измерять качество согласования между ВЧ-генератором и антенной.Чтобы упростить работу с блоком «EAN», КСВ-метр внутренне подключен к ВЧ-генератору и выходу. КСВ-метр отображает прямую и отраженную мощность и КСВ.

• Башня антенны передатчика: Используется для фиксации характеристики антенны. Башня передатчика имеет два держателя для фиксации антенны в горизонтальном и вертикальном положениях. Также имеется колесико для регулировки ориентации антенны.
• Башня антенны приемника, она содержит следующие элементы:

• Башня приемника: Это место, где должна быть закреплена антенна приемника.Антенна приемника состоит из логарифмической антенны, входящей в комплект «EAN-1. Антенны», подходящей для измерения широкого диапазона частот.
• Анализатор спектра: это прибор, который измеряет мощность входящего сигнала.

• EAN-1. Комплект антенн 1: блок «EAN» снабжен набором антенн. В комплект входят антенны самых распространенных типов. Антенны сконструированы таким образом, чтобы студенты могли легко и быстро проверить их.Общими частями каждой антенны являются: система крепления для крепления антенны к опоре передатчика и разъем SMA для ее подключения к ВЧ-генератору.

Что такое усиление антенны?

Коэффициент усиления

— одно из наиболее распространенных измерений, указанных в технических характеристиках антенн. Но вы не должны судить об антенне только по усилению, особенно если вам неясно ее истинное значение. «Усиление» и «децибел» имеют определенные значения в отношении электрического усиления и громкости звуковой волны, но разные значения в отношении антенн и амплитуды электромагнитных волн.

Практически во всем звуковом оборудовании термин «усиление» используется для обозначения изменения амплитуды сигнала или отклонения от максимальной мощности усиления. Следовательно, существует общая ассоциация между усилением слова и громкостью звука, исходящего из говорящего. Аудиооборудование также часто использует децибелы в качестве единицы измерения усиления, но децибелы — это общая единица, которая может применяться практически к любой силе с амплитудой или мощностью, а не только для описания громкости звука.

Формальное определение усиления антенны — это эффективность антенны плюс направленность, которая измеряется в децибелах. Это сильно отличается от мощности передачи антенны, которая измеряется в ваттах и ​​относится к пределу уровня входной мощности антенны. Усиление антенны действительно производит усиление, поскольку оно фокусирует фактическую силу входящего или передаваемого сигнала.

СЛЕВА: покрытие напольной антенны RF Spotlight с усилением -1 дБд; СПРАВА: Спиральная антенна CP Beam с усилением 9 дБд (см. Примечание о дБи vs.дБд ниже и примечание внизу сообщения)

Например, антенна с уровнем 0 дБ будет равномерно фокусировать или принимать радиоволны во всех направлениях, как идеальная сфера. Такую антенну изготовить очень сложно. Эта теоретическая конструкция называется изотропной антенной. Измерение дБ, включенное в спецификации, часто представляет собой разницу в диаграмме покрытия антенны по сравнению с этим теоретическим идеальным значением 0 дБ или дБи (децибелы выше изотропных). Таким образом, чем выше коэффициент усиления (измеряется в дБ), тем более сфокусированная ширина луча.В других случаях спецификация сравнивается с реальной дипольной антенной с известными характеристиками. *

Зная это, важно отметить, что антенна без какого бы то ни было направленного усиления не бесполезна — 0 дБ просто означает, что диаграмма покрытия представляет собой идеальную сферу. Фактически, такая антенна может быть очень полезной, и, как показано выше, наша антенна RF Spotlight была специально разработана с коэффициентом усиления -1 дБд / + 1 дБи, чтобы ограничивать и контролировать диаграмму покрытия.

На рынке также имеется ряд антенн с предусилителем. Эти устройства не создают большего усиления антенны, но могут усиливать электрический сигнал на длинном фиде с потерями. Если у вас слабый сигнал и низкий уровень шума, может быть полезно предварительное усиление. Если имеется высокий минимальный уровень шума, что встречается чаще, то предусилители также усиливают шум. В некоторых случаях это может вызвать перегрузку приемника. Предусилители при неправильном использовании могут внести в систему нежелательный шум, перегрузить входной каскад приемника и увеличить продукты интермодуляции.Обычно мы не рекомендуем антенны с питанием для общего использования, потому что необходимо управлять структурой усиления, чтобы избежать нежелательных побочных эффектов.

* Коэффициент усиления антенны измеряется в децибелах как дБи или дБд. дБи относится к дБ от теоретической изотропной антенны (0), а дБд относится к дБ от более реальной эталонной дипольной антенны с усилением 2,15 дБ. RF Venue использует дБд, потому что мы считаем его более значимым измерением. Теоретическая идеально сферическая диаграмма покрытия, измеренная в дБд, будет равна -2.15 дБд.

Главный снимок любезно предоставлен НАСА.

Разработка блока управления антенной

Цели

Проект HITEC Antenna Control Unit (ACU) направлен на разработку Step Track и версии ACU с возможностью моноимпульса на основе существующей программы HITEC Program Track ACU.

ACU обеспечивает пользовательский интерфейс в антенне наземной станции, взаимодействуя с системой управления антенной и вычисляя правильное наведение антенны на основе различных типов информации (например,г. TLE, мощность сигнала).

Основными преимуществами ACU, разработанного HITEC, являются программная и модульная конструкция, способная работать на аппаратных платформах COTS. Это означает более перспективное решение для:

• Более простая установка,
• Лучшая точная настройка,
• Более эффективное использование, в том числе в качестве системы ремонта,
• Более простое обслуживание и
• Лучшая масштабируемость.

по сравнению с ACU на основе специального оборудования со встроенным программным обеспечением.

ACU обеспечивает пользовательский интерфейс в антенне наземной станции, связываясь с системой управления антенной и вычисляя правильное наведение антенны на основе различных типов информации (например, TLE, мощности сигнала).

В основе проекта поэтапный подход:

• Фаза I: Программный трек (т. Е. Указание на заданные координаты). Эта фаза уже завершена за пределами проекта ARTES 3-4 и является отправной точкой разработки продукта.
• Phase II, Step Track (т.е. поиск максимума сигнала около предполагаемой целевой позиции).
• Phase III, Monopulse (то есть выполнение одновременного сравнения лепестков принятого сигнала для определения углового положения источника излучения).

Этапы разработки

нажмите для увеличения

Вызовы

Ключевые проблемы, решаемые в этом проекте:

• Разработка современного алгоритма сканирования, пошагового отслеживания и моноимпульса,
• Разработка усовершенствованных адаптивных алгоритмов слежения,
• Развитие расширенных возможностей исправления ошибок,
• Реализация программного подхода, делающего систему независимой от конкретного оборудования,
• Дизайн для гибкости, модульности и удобства использования.

Преимущества

HITEC будет предлагать программную конструкцию, способную работать на аппаратных платформах COTS по сравнению с конкретным оборудованием со встроенным программным обеспечением. Это делает систему независимой от конкретного оборудования и предоставляет заказчику более перспективное решение, которое можно проще установить, лучше настроить и более эффективно использовать в качестве системы ремонта. Более того, ACU будет спроектирован как модульный пакет, чтобы обеспечить лучшую ремонтопригодность и масштабируемость после использования.

Что касается функциональности и возможностей, пакет HITEC включает расширенные функции в клиенте ACU и дополнительные функции, такие как симулятор ACU и отправитель сценария, по сравнению с продуктами конкурентов.

Кроме того, этот проект позволяет HITEC еще больше усилить свои сильные стороны в области проектирования и разработки антенных систем, программного обеспечения, систем управления и электромеханической инженерии путем интеграции собственной разработки ACU. Это позволяет производить дальнейшую тонкую настройку характеристик системы управления антеннами, поставляемых HITEC.

Характеристики

Программное обеспечение ACU работает на промышленном ПК, и в системе будут использоваться соответствующие имеющиеся в продаже цифровые приемники слежения (DTR). Благодаря разработке ACU на основе программного обеспечения, система не будет зависеть от конкретного оборудования и будет иметь открытый интерфейс для различных продуктов DTR.

Модульная структура различных функций системы ACU увеличивает ремонтопригодность и масштабируемость решения.Товаров, входящих в состав разработанного решения:

• Основная система ACU.
• Клиентское приложение ACU, обеспечивающее расширенные функции для работы с ACU и его настройки (локально или удаленно).
• Программа регистрации ACU, регистрирующая все соответствующие параметры от ACU и антенны в базе данных, к которой клиент может получить доступ для построения графика.
• Инструмент моделирования, заменяющий антенну и позволяющий работать с ACU и другими компонентами, как с реальной системой.

Основные характеристики:

• Режим программной дорожки, включая TLE, табличную дорожку солнца и звезд,
• Режимы сканирования и пошагового отслеживания,
• Моноимпульсное слежение,
• Адаптивное слежение,
• Исправление ошибок, обработка атмосферной рефракции и обработка зенитного прохода.

Скриншот клиента ACU

нажмите для увеличения

Архитектура сети ACU

нажмите для увеличения

План

Разработка версий ACU с поддержкой Step Track и Monopulse основана на наследии успешно завершенной первой версии ACU с поддержкой Program Track, реализованной в антенне для проекта Galileo.

Первый шаг проекта включает анализ требований на основе подробного сравнительного анализа продукта и интервью с сообществом клиентов.

Второй этап направлен на разработку предварительного проекта для версий Step Track и Monopulse ACU.

Впоследствии HITEC применяет поэтапный подход к разработке, чтобы сократить время вывода на рынок и максимизировать синергетический эффект при разработке обеих версий ACU:

1. Версия Step Track разработана, внедрена и утверждена на основе предварительного проекта.Выход на рынок запланирован на август 2011 года.
2. При окончательной доработке рабочего проекта дорожки Step, версия Monopulse разработана, внедрена и утверждена. Выход на рынок запланирован на ноябрь 2011 года.

Текущее состояние

WP2000: Анализ требований к продукту завершен, результаты были включены в бизнес-план и предоставлены исходные данные для технических спецификаций.

WP3100: Технические спецификации полны, и все спецификации заморожены.

WP3200: Завершено предварительное проектирование ступенчатой ​​дорожки, а также моноимпульсной версии.

WP4100: Детальный дизайн алгоритма Step Track, а также детальный дизайн приложений клиента и симулятора ACU завершены, и были написаны план и процедуры тестирования.

WP4200: Выполняется реализация программного алгоритма Step Track.

WP5100: Детальный дизайн алгоритма моноимпульса завершен, а план тестирования и процедуры написаны.

Все оборудование для пошаговой проверки и проверки моноимпульса было заказано, и конфигурация оборудования для тестирования подтверждена.

.