Терминология антенных технологий

 


Следует оговориться, что терминология в данной области инженерной деятельности во многом еще не устоялась, и зачастую, некоторые термины даже в англоязычной литературе трактуются по-разному.


Фазированная антенная решетка, ФАР (phased-array antenna, PAA) – антенна, состоящая из совокупности антенных элементов (излучателей), размещенных определенным образом в пространстве, с возможностью управления фазой РЧ сигналов, подаваемых на каждый из элементов.
Формирование диаграммы направленности антенны; бимформинг (Beamforming, beam forming) — технология формирования электромагнитного поля антенны в дальней зоне в виде узконаправленного лепестка, ориентированного в необходимом направлении, с возможностью изменения при необходимости его направленных свойств.
Устройство формирования луча (beamformer, beamforming network), называемое зачастую диаграммообразующая схема (ДОС) многолучевых антенных решеток, выполняется обычно на основе матрицы Батлера (Butler matrix) или матрицы Бласса. ДОС на основе матрицы Батлера называется параллельной, а на основе матрицы Бласса – последовательной. Матрица Батлера представляют собой многополюсник, входы которого соединены с элементами решетки, а выходы соответствуют определенным приемным лучам. Матрица состоит из квадратурных направленных ответвителей и фиксированных фазовращателей, при этом пространственная ориентация лучей диаграммы направленности зависит от частоты принимаемых сигналов, что необходимо учитывать при определении истинного направления на источник сигнала.
Использование при обработке сигнала антенных систем с неизменными во времени параметрами позволяют получить антенну со многими входами/выходами, каждому из которых соответствует своя диаграмма направленности — свой луч, т.е. многолучевую антенну.
Использование при обработке сигнала линейных систем с изменяющимися параметрами, в которых обычно применяются ключи/переключатели, коммутаторы или фазовращатели, позволяет управлять положением в пространстве главного луча антенны при сохранении его формы. При использовании таких антенн с перемещением (движением) луча поступающие сигналы, разделяются во времени, так как главный максимум диаграммы направленности в результате действия управляющих устройств в разные моменты времени может быть направлен в различных направлениях.
Адаптивная антенна (adaptive antenna) — антенна с электронным (электронно-механическим) формированием диаграммы направленности, при котором происходит управление не только положением в пространстве главного луча антенны, но и положением нулей диаграммы направленности, т. е. направлений, с которых приём сигналов сильно подавлен. сторону абонентского устройства с возможностью изменения направленных свойств при изменении положения этого оборудования. В общем случае производится фомирование многолепестковой диаграммы направленности, лепестки направляются на каждого абонента или на группу абонентов. В направлении источников помех в диаграмме направленности формируются провалы (нули), что позволяет подавлять сигналы с нежелательных направлений.
Переключаемые лепестки (Switched Lobes) – метод формирования необходимой диаграммы направленности, в которм используются секторные многолепестковые антенны (sub-sector antennas) с фиксированной формой общей диаграммы направленности. Каждый лепесток охватывает часть сектора, и оборудование при работе использует тот лепесток, в котором оказывается самый сильный уровень принимаемого сигнал для каждого абонента.

Еще инфо:  MIMO. Множественный прием и передача

 


Диаграмма направленности восьмилучевой  антенной системы


Статическое формирование диаграммы направленности антенны (Static Beamforming) – технология, использущая фазированную антенную решетку для создания некоторого количества фиксированных, статических конфигураций луча. Необходимая конфигурация луча выбирается при работе с каждым абонентом на основе измерений угла прихода сигнала, производимых на базовых станциях.




Адаптивное формирование диаграммы направленности антенны (Adaptive Beamforming) — технология, подразумевающая формирование электромагнитного поля антенны базовой станции в дальней зоне в виде узконаправленного главного лепестка, ориентированного в сторону абонентского устройства с возможностью изменения направленных свойств при изменении положения абонента. В общем случае производится фомирование многолепестковой диаграммы направленности, лепестки направляются на каждого абонента или на группу абонентов. В направлении источников помех в диаграмме направленности формируются провалы (нули), что позволяет подавлять сигналы с нежелательных направлений.


Интеллектуальная антенна; смарт-антенна (Smart Antenna) — чаще всего этим термином обозначают совокупность антенных элементов и средств обработки сигналов, позволяющую автоматически менять характеристики радиооборудования с целью оптимизации условий приема/передачи сигналов, например, максимизации отношения сигнал-шум в канале связи.


Дополнительно:

С.Дингес, Е.Хасьянова. Многолучевые антенны: решения компании ETI. Электроника НТБ. Выпуск #2/2012.