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Classificazione dell'array antenne .
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Le antenne array vengono solitamente classificate in base alla disposizione delle singole unità.
Array lineare: un array di elementi di antenna disposti lungo una linea retta, con spaziatura unitaria che può essere uguale o diversa. Può essere ulteriormente suddiviso in array illuminati ai bordi e array illuminati alle estremità in base alla direzione dell'energia di radiazione concentrata.
Array planare: un array di elementi di antenna disposti al centro di un singolo piano. Se tutti gli elementi di un array planare sono disposti in una griglia rettangolare, si parla di array rettangolare; se tutti i centri degli elementi sono disposti su cerchi concentrici o anelli ellittici, si parla di array circolare. Gli array planari possono anche avere array con spaziatura uguale o diversa.
Array conformi: array di antenne che sono fissate e si adattano alla forma della portante. Array a superficie cilindrica, array a superficie sferica e array a superficie conica sono tutti esempi di array conformi.
Antenna a schiera configurazione dell'unità.
Antenna lineare elementi array: tipi dipolo, tipi monopolo, elementi ad anello (come le antenne a fessura) ed elementi a spirale.
Elementi di tipo diaframma: elementi di antenna a tromba, elementi di guida d'onda a fessura aperta, elementi di patch microstrip.
Elementi ibridi e specializzati: unità Yagi-Uda, unità di array di dipoli logaritmico-periodici, unità di antenne a risonanza media, unità di metasuperficie/metamateriali.
Le basi teoriche delle antenne array.
① Principio di interferenza e sovrapposizione delle onde elettromagnetiche: le antenne a schiera possono creare caratteristiche di radiazione diverse da quelle delle singole unità di antenna convenzionali. Uno dei motivi principali è che le onde elettromagnetiche emesse da più unità di radiazione coerente interferiscono e si sovrappongono nello spazio, con alcune aree che subiscono un aumento della radiazione e altre una diminuzione. Ciò si traduce in una ridistribuzione dell'energia di radiazione totale costante in diverse regioni spaziali.
② Teorema del prodotto del diagramma direzionale: in condizioni di campo lontano, la funzione direzionale normalizzata complessiva di un antenna una matrice composta da più elementi identici, eccitati con ampiezza e fase fisse e disposti in posizioni geometriche fisse, può essere scomposta come segue:
Fattore primario F( θ , φ ): La direzionalità di una singola unità nello spazio libero (inclusa l'unità ' polarizzazione e orientamento).
Fattore di matrice AF( θ , φ ): Ciò è determinato esclusivamente dalla disposizione geometrica, dalla spaziatura, dall'ampiezza di eccitazione e dalla fase dell'array, ed è indipendente dalla forma specifica degli elementi.
Cioè, il diagramma di direzione complessivo composito D( θ , φ ) = F( θ , φ ) · AF( θ , φ ).
Analisi dell'array antenne .
L'analisi di un'antenna array implica la determinazione delle sue caratteristiche di radiazione partendo dal presupposto che siano noti quattro parametri (il numero totale di elementi, la distribuzione spaziale degli elementi, la distribuzione delle ampiezze di eccitazione per ciascun elemento e la distribuzione delle fasi di eccitazione per ciascun elemento). Queste caratteristiche includono l'antenna array. ' diagramma di direzione, larghezza del fascio a metà potenza, coefficiente di direzionalità, livello del lobo laterale e così via.
Vettore antenna integrazione.
La sintesi di un'antenna array è il problema inverso della sua analisi, vale a dire, sintetizzare i quattro parametri di un'antenna array (il numero totale di elementi, la distribuzione spaziale degli elementi, la distribuzione delle ampiezze di eccitazione per ciascun elemento e la distribuzione delle fasi di eccitazione per ciascun elemento) sotto date caratteristiche di radiazione, in modo che determinate caratteristiche di radiazione dell'array soddisfino requisiti specificati, o in modo che l'array ' Il modello di direzione si avvicina molto a un modello di direzione predeterminato.
