相控阵波束成形IC,简化天线设计

2019-09-02 09:26 | 达峰网

为了提高无线通信和雷达系统的性能,对天线架构的需求在不断增长。相比于传统的机械控制抛物面天线,在新型应用中需要功耗更小,剖面更低的天线。除了这些需求之外,还需要快速重新定位到新的威胁或用户,传输多个通道,并且有更长的使用期限。

基于阵列的相控天线设计正在席卷整个行业,使得这些挑战得以实现。先进的半导体技术正在解决相控阵天线过去的缺点,最终在尺寸、重量和功率方面有所降低。

本文将简要介绍现有的天线解决方案以及电控天线具有的优势。然后,将介绍半导体技术如何帮助实现改进电控天线的SWaP-C的目标,接下来是以ADI技术的实例来介绍。引言

无线电子系统依赖于天线发送和接收信号已经运行100多年了。随着对精度、效率和更高级指标的需求变得越来越重要,这些电子系统继续在改进和完善。

抛物面天线已被广泛用于发射(Tx)和接收(Rx)信号,其中方向性至关重要,并且这些系统在经过多年优化后能以相对低的成本良好运行。这些抛物面天线拥有一个用于旋转辐射方向的机械臂,它们确实存在一些缺点,包括转向慢、体积大、长期可靠性差,以及仅具有一个符合要求的辐射方向图。

因此,工程师们已转向先进的相控阵天线技术来改进这些特征并增加新的功能。相控阵天线采用电动转向机制,相比于传统的机械转向天线具有诸多优点,例如:低剖面/体积小,更高的长期可靠性,快速转向和多波束等。凭借这些优势,相控阵天线已经在军事、卫星通信、车联网、5G通信等领域得到广泛应用。相控阵技术

相控阵天线是组装在一起的天线阵元的集合,其中,每个单元的辐射图在结构上与相邻天线的辐射图合成形成称为主瓣的有效辐射图。主瓣在期望的方向辐射能量,而天线设计的目的是在不需要的方向上形成零点和旁瓣。


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