Dairəvi-Polarizasiyalı Tətbiqlər üçün Metasurfaced Piramidal Horn Antenna

Peyk rabitə sistemləri dairəvi qütbləşmə tələb etdikdə, lakin mövcud Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuzlu Anteniniz yalnız xətti qütbləşmə təmin etdikdə, siz kritik bir problemlə qarşılaşırsınız: siqnalın pozulması, qütbləşmə uyğunsuzluğu və sistem səmərəliliyinin azalması. Piramidal buynuzlu antenaları xətti qütbləşmədən dairəvi qütbləşməyə çevirmək üçün metasəth yanaşması, antenin tam dəyişdirilməsini tələb etmədən bu problemli nöqtələri həll edən irəliləyişli bir həlldir. Bu innovativ texnologiya, ənənəvi piramidal buynuzlu strukturların sübut edilmiş etibarlılığını qabaqcıl metasəth qütbləşmə çeviriciləri ilə birləşdirir və aerokosmik, müdafiə və peyk rabitə tətbiqləri üçün yüksək qazanc, kompakt ölçülər və səmərəliliyi qoruyarkən dairəvi qütbləşmə imkanları təmin edir.

Piramidal Xətti Polarizasiya Horn Antennasının Təkmilləşdirilməsi üçün Metasurface Texnologiyasını Anlamaq

Metasurface texnologiyasının Pyramidal Linear Polarization Horn Antenna sistemləri ilə inteqrasiyası antenanın dizayn metodologiyasında paradiqma dəyişikliyini təmsil edir. Ənənəvi piramidal buynuz antenaları sadə piramidal quruluşu vasitəsilə yüksək istiqamətləndirmə və sabit şüalanma nümunələri təmin etməkdə üstündür, burada buynuz radiasiya yaratmaq üçün açıq metal piramida buynuzunu stimullaşdıran TE10 rejimi dalğa bələdçisi ilə qidalanır. Bununla belə, onların xas xətti qütbləşmə xarakteristikası dairəvi qütbləşmənin vacib olduğu müasir rabitə sistemlərində, xüsusən də ionosfer və atmosferdən keçərkən radio dalğalarının qütbləşmə fırlanmasının yaşandığı peyk rabitələrində əhəmiyyətli məhdudiyyətlər yaradır. Metasurface əsaslı xətti-dairəvi qütbləşmə çeviriciləri bu fundamental məhdudiyyət üçün zərif bir həll təklif edir. Bu ultranazik elektromaqnit strukturları substrat materialları üzərində dövri konfiqurasiyalarda təşkil edilmiş subdalğa uzunluqlu metal və ya dielektrik nümunələrdən ibarətdir. Strateji olaraq Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuz Antennasının aperturasında yerləşdikdə, metasəth təbəqəsi ortoqonal sahə komponentləri arasında diferensial faza gecikmələri tətbiq etməklə elektromaqnit dalğasının yayılmasını manipulyasiya edir. Metasəth, buynuzdan çıxan xətti qütbləşmiş dalğanı bərabər amplitudalı iki ortoqonal komponentə parçalayaraq, sonra bu komponentlər arasında dəqiq 90 dərəcə faza fərqini tətbiq etməklə işləyir və bununla da dairəvi qütbləşmə yaranır. Bu transformasiya antenanın fiziki ölçülərini və ya çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmədən baş verir, bu da onu məkan və kütlə məhdudiyyətlərinin kritik mülahizə olduğu mövcud antena qurğuları üçün cəlbedici təkmilləşdirmə həllinə çevirir.

Əməliyyat prinsipi metasəth strukturunun diqqətlə hazırlanmış anizotrop xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Metasurface massivindəki hər bir vahid hüceyrə onun elektromaqnit dalğaları ilə qarşılıqlı təsirini müəyyən edən xüsusi həndəsi parametrlərlə tərtib edilmişdir. Metal yamaq ölçüləri, substratın qalınlığı və vahid hüceyrənin dövriliyi kimi parametrlərə nəzarət etməklə dizaynerlər əməliyyat tezlik diapazonunda istənilən faza fərqinə nail ola bilərlər. Qabaqcıl metasəth dizaynları geniş tezlik diapazonlarında eksenel nisbət spesifikasiyalarını 3 dB-dən aşağı saxlayan genişzolaqlı dairəvi qütbləşməyə çevrilməyə imkan verməklə, bant genişliyi performansını artırmaq üçün çoxqatlı konfiqurasiyalardan və ya mürəkkəb rezonator həndəsələrindən istifadə edir. Bu texnoloji irəliləyiş standart Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna məhsullarını tələbkar aerokosmik və peyk rabitəsi tətbiqləri üçün uyğun olan çox yönlü dairəvi polarizasiya radiatorlarına çevirir.

• Metasurfaced Piramidal Horn Sistemlərinin Əsas Performans Parametrləri

Meta səthli Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antennasının performansını qiymətləndirmək sistemin effektivliyini müəyyən edən bir neçə kritik parametrləri başa düşməyi tələb edir. Eksenel nisbət dairəvi qütbləşmə keyfiyyəti üçün ən vacib metrikanı təmsil edir, qütbləşmə ellipsinin əsas və kiçik oxları arasındakı nisbəti kəmiyyətcə göstərir. Yüksək keyfiyyətli metasurfaced buynuz antenalar əməliyyat bant genişliyi boyunca 3 dB-dən aşağı eksenel nisbətlərə nail olur, qabaqcıl dizaynlar mərkəzi tezliklərdə 1 dB-dən aşağı dəyərlərə çatır. Adətən mərkəz tezliyinin faizi kimi ifadə edilən eksenel nisbət bant genişliyi məqbul dairəvi polarizasiyanın saxlanıldığı tezlik diapazonunu göstərir. Müasir metasəth dizaynları, metasəthin mürəkkəbliyindən və Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antennasının əsas strukturunun xas bant genişliyindən asılı olaraq 7%-dən 20%-ə qədər dəyişən 3 dB eksenel nisbət bant genişliyinə nail olur. Qazanma performansı başqa bir vacib məsələni təmsil edir, çünki metasəthin daxil edilməsi minimuma endirilməli olan qaçılmaz itkilərə səbəb olur. Yaxşı dizayn edilmiş metasəth çeviriciləri, adətən, orijinal xətti qütbləşmiş buynuz antenna ilə müqayisədə 0.5-1.5 dB qazanc azalmalarını təqdim edir. Bu təvazökar azalma, metasəthin interfeysindəki əksetmə itkiləri, substrat materiallarında udulma və qeyri-kamil polarizasiya çevrilmə səmərəliliyinin nəticəsidir. Bununla belə, bəzi inkişaf etmiş metasəth dizaynları, çevrilmə itkilərini qismən kompensasiya edərək, şüalanmış enerjiyə diqqət yetirən rezonans qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə antenna qazancını həqiqətən artırır. Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna sistemlərinin radiasiya nümunəsi xarakteristikaları, şüa eni və yan lob səviyyələri minimal deqradasiya nümayiş etdirərək, metasəth inteqrasiyasından sonra əsasən qorunub saxlanılır. Bu model sabitliyi antenanın nöqtədən-nöqtəyə rabitə əlaqələri və radar tətbiqləri üçün vacib olan istiqamət xüsusiyyətlərini saxlamasını təmin edir.

Empedans uyğunluğu xüsusiyyətləri qidalanma şəbəkələrindən radiasiya strukturuna enerji ötürülməsinin səmərəliliyini müəyyən edir. Metasurface tətbiqi antenanın giriş empedansına təsir göstərə bilər, dizayn zamanı düzgün hesablanmadıqda geri qaytarma itkisi performansını potensial olaraq aşağı sala bilər. Qabaqcıl metasəth tətbiqləri empedans transformasiya xüsusiyyətlərini özündə cəmləşdirir ki, bu da əməliyyat zolağında geri qaytarma itkisini -15 dB-dən aşağı saxlayır, enerjinin səmərəli istifadəsini və dalğa bələdçilərinin qidalanmasında minimum dayanıqlı dalğa nisbətini təmin edir. Metasəthli Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuzu Antena birləşmələrinin fiziki ölçüləri və çəkisi orijinal strukturlarla müqayisə edilə bilər, tipik metasəth təbəqələri ümumi antenna kütləsinə 10%-dən az əlavə edir və eksenel uzunluğa minimal uzanır. Bu kompakt inteqrasiya metasathli buynuzları pilotsuz uçuş aparatları, peyk yükləri və portativ rabitə terminalları da daxil olmaqla, məkan məhdud platformalar üçün uyğun edir.

Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna Tətbiqlərində Dairəvi Polarizasiya Çevrilməsi üçün Dizayn Metodologiyaları

Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzlu Anten sistemləri üçün effektiv metasəth çeviricilərinin yaradılması, rəqabətli performans tələblərini tarazlaşdıran ciddi dizayn metodologiyaları tələb edir. Dizayn prosesi, mürəkkəb çoxqatlı strukturlar vasitəsilə dalğa yayılmasını dəqiq şəkildə modelləşdirən tam dalğa analiz alətlərindən istifadə edərək hərtərəfli elektromaqnit simulyasiya ilə başlayır. Dizaynerlər, adətən polyarizasiya çevrilməsinin səmərəliliyinə təsir edən spesifik faza dəyişiklikləri ilə Qaus və ya kosinus konuslu amplituda profillərini nümayiş etdirən buynuz diafraqmasında düşən sahə paylanmasını xarakterizə etməlidirlər. Metasəth vahidi hüceyrəsinin dizaynı, yüksək ötürmə amplitudasını və minimal əks etdirmə əmsallarını qoruyarkən ortoqonal polyarizasiyalar arasında hədəf ötürmə faza fərqlərinə nail olmaq üçün həndəsi parametrlərin tənzimləndiyi optimallaşdırma dövrlərindən keçir. Çoxqatlı metasəth arxitekturaları, xüsusən də genişzolaqlı tətbiqlər üçün tək qatlı dizaynlarla müqayisədə daha yüksək performans təmin edir. Bu strukturlar dielektrik aralayıcılarla ayrılmış çoxsaylı naxışlı metal təbəqələrdən istifadə edir və hər bir təbəqə genişzolaqlı dairəvi polyarizasiya çevrilməsinə nail olmaq üçün birləşən spesifik faza gecikmə xüsusiyyətlərinə töhfə verir. Qatların arası boşluq, düzgün element boşluğu arxa lob radiasiyasını basdırarkən istənilən yayılma istiqamətində konstruktiv müdaxilə yaratdığı Yagi-Uda antenna massivlərinə bənzər prinsiplərə uyğundur. Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzlu Anten tətbiqləri üçün, mərkəzi tezlikdə bir dalğa uzunluğunun altında kompakt ümumi qalınlığı qoruyarkən, 20%-dən çox ox nisbəti bant genişliyinə nail olmaq üçün adətən üç-beş metasəth təbəqəsi kifayətdir.

Tezlik seçici səth elementləri əyri dipollar, Qüds xaçları və dövri qəfəslərdə düzülmüş split-halqa rezonatorları daxil olmaqla ümumi konfiqurasiyaları olan bir çox metasəth polarizatorlarının tikinti bloklarını təşkil edir. Hər bir element həndəsəsi bant genişliyi, istehsal mürəkkəbliyi və bucaq sabitliyi ilə bağlı fərqli üstünlüklər təklif edir. Eğik dipol massivləri sadə istehsal və orta bant genişlikləri üzərində yaxşı polarizasiya çevrilməsini təmin edərək, onları xərclərə həssas olan Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antennasının tətbiqləri üçün uyğun edir. Daha mürəkkəb rezonator həndəsələri daha geniş bant genişliyinə və daha yaxşı bucaq performansına imkan verir, lakin çox qatlı çap dövrə lövhəsi texnologiyaları və ya fotolitoqrafiya naxışları üsulları daxil olmaqla daha mürəkkəb istehsal prosesləri tələb edir. Metasurface buynuz aperturasından optimal məsafədə, adətən 0.3 ilə 0.7 dalğa uzunluğu arasında yerləşdirilməlidir, burada yaxın sahədən uzaq sahəyə keçid qütbləşməyə çevrilmə üçün əlverişli sahə paylamaları yaradır.

• Metasurface Polarizatorları üçün İstehsal Mülahizələri

Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna sistemləri üçün metasəth çeviricilərinin istehsalı elektromaqnit performansına birbaşa təsir edən istehsal toleranslarına diqqət yetirməyi tələb edir. Çap dövrə lövhəsi texnologiyası sabit dielektrik xassələri və aşağı itkili tangenslər təklif edən Rogers RO4003C və ya Taconic TLY-5 kimi standart PCB substratlarından istifadə edərək 40 GHz-dən aşağı tezliklər üçün ən praktik yanaşmanı təmin edir. Metal naxışlar adətən standart fotolitoqrafiya üsulları vasitəsilə həyata keçirilir ki, bu da əksər mikrodalğalı və millimetr dalğa tətbiqləri üçün kifayət qədər 0.1 millimetrdən daha yaxşı xüsusiyyət həllinə nail olur. Substratın qalınlığının vahidliyi, optimal performans üçün ±25 mikrometr daxilində qalınlığa dözümlülük tələb edərək, metasəth diyaframı boyunca ardıcıl faza əlaqələrini qorumaq üçün kritik olur. 40 GHz-dən yuxarı daha yüksək tezlikli tətbiqlər üçün alternativ istehsal yanaşmalarına millimetr dalğası və terahertz tezlikləri üçün lazım olan 100 mikrometrdən aşağı xüsusiyyət ölçülərini təmin edən lazer mikroişləmə, fokuslanmış ion şüası frezeleme və ya elektron şüa litoqrafiyası daxildir. Metasurface montajı adətən düzləşdirmə sancaqları, optik qeydiyyat nişanları və ya 50 mikrometr ərzində yanal yerləşdirməni saxlayan dəqiq ciglər vasitəsilə əldə edilən çoxsaylı substrat təbəqələrinin dəqiq hizalanmasını əhatə edir. Tamamlanmış metasəth strukturu ətraf mühitin mühafizəsini təmin etməklə yanaşı, kritik hava boşluğu aralığını qoruyan mexaniki montaj qurğuları vasitəsilə Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenası ilə birləşir. Az itkili dielektrik materiallardan hazırlanmış Radom örtükləri, havanın monitorinqi, peyk yer stansiyaları və hava platformalarında açıq qurğular üçün vacib olan minimal elektromaqnit deqradasiyasına kömək etməklə, metasəthi ətraf mühit faktorlarından qoruyur.

Metasurface istehsalı zamanı keyfiyyətə nəzarət optik mikroskopiya və ya koordinat ölçmə maşınlarından istifadə edərək ölçülü yoxlamanı, ötürülmə fazasının xüsusiyyətlərini yoxlamaq üçün ayrı-ayrı substrat təbəqələrinin elektrik sınağını və yaxın sahədə skan və ya uzaq sahədə radiasiya nümunəsi ölçmələri vasitəsilə yekun montaj yoxlamasını əhatə edir. Bu təsdiqləmə addımları, istehsal edilmiş Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antena birləşmələrinin əməliyyat sistemlərində yerləşdirmədən əvvəl eksenel nisbət, qazanc və empedans uyğunluğu üçün spesifikasiyalara cavab verməsini təmin edir. Qabaqcıl istehsalçılar istehsal boyu kritik parametrləri izləyən statistik prosesə nəzarət üsullarından istifadə edir və bu, tələbkar aerokosmik və müdafiə tətbiqləri üçün uyğun olan yüksək performanslı metasəth çeviricilərinin ardıcıl surətini çıxarmağa imkan verir.

Metasurfaced Piramidal Xətti Polarizasiya Horn Antenna Sistemləri üçün Tətbiq Ssenariləri

Peyk rabitəsi yerüstü stansiyaları, dairəvi qütbləşmənin Yerə nisbətən kosmik gəminin oriyentasiyasından asılı olmayaraq etibarlı siqnal qəbuluna imkan verən metasəthli Piramidal Xətti Qütbləşmə Horn Antenna texnologiyası üçün əsas tətbiq sahələrini təmsil edir. Ənənəvi peyk yer terminalları antenna sisteminə mürəkkəblik, daxiletmə itkisi və xərclər əlavə edən ortomod çeviriciləri və kvadratura hibridlərindən ibarət xüsusi dairəvi polarizasiya şəbəkələrindən istifadə edir. Metasurface ilə gücləndirilmiş piramidal buynuzlar birbaşa şüalanan diyaframda qütbləşməyə çevrilmə həyata keçirərək, X diapazonunda, Ku-zolağında və Ka-zolağında yüksək məlumat sürətli rabitə üçün tələb olunan performans spesifikasiyalarını saxlayaraq, qidalanma şəbəkəsinin arxitekturasını sadələşdirərək bu komponentləri aradan qaldırır. Aerokosmik və müdafiə sektorları, dairəvi qütbləşmənin hədəf aşkarlama üstünlükləri və qütbləşmədən asılı olan əks tədbirlərə qarşı müqavimət təmin etdiyi havadan müşahidə radarı, raket axtaran antenalar və rabitə podları daxil olmaqla tətbiqlər üçün metasəthli Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna sistemlərindən istifadə edir. Təyyarəyə quraşdırılmış sistemlər, daha böyük polarizasiya keçid mexanizmləri ilə müqayisədə aerodinamik sürtünmə və struktur yüklənməni minimuma endirən metasəth çeviricilərinin kompakt, yüngül xüsusiyyətlərindən xüsusilə faydalanır. Ciddi yükdaşıma məhdudiyyətləri olan pilotsuz uçuş aparatları platformaları bu antenaları görmə xəttindən kənar komanda əlaqələri və yüksək keyfiyyətli təsvir aşağı keçidlər üçün istifadə edir, burada dairəvi qütbləşmə avtomobilin manevri və aspekt bucaqlarının dəyişdirilməsi zamanı keçid etibarlılığını təmin edir.

Hava monitorinqi radar sistemləri, yağıntıların xarakteristikası və şiddətli hava şəraitinin aşkarlanması üçün vacib olan ikili polyarizasiya imkanlarını tətbiq etmək üçün metasəthli Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzlu Anten texnologiyasından istifadə edir. Sol və sağ dairəvi polyarizasiyalar arasında keçid etməklə və ya hər ikisini eyni vaxtda birləşdirməklə, meteoroloji radarlar hidrometeor formaları, ölçüləri və istiqamətləri haqqında əlavə məlumat əldə edir ki, bu da yağışın qiymətləndirilməsi dəqiqliyini və tornado aşkarlama imkanlarını artırır. Buynuz əsaslı antenaların möhkəm konstruksiyası və sabit performansı onları sərt ətraf mühit şəraitində etibarlı 24/7 əməliyyat tələb edən əməliyyat hava radar şəbəkələri üçün xüsusilə uyğun edir. Təhlükəsizlik yoxlama məntəqələri sistemləri bu antenaları millimetr dalğa görüntüləmə tətbiqləri üçün istifadə edir, burada dairəvi polyarizasiya düz səthlərdən güzgü əks olunmalarını azaldır və gizli təhlükə aşkarlanması üçün geyim materiallarından nüfuzetməni qoruyur.

• Dəniz və Mobil Platformanın Tətbiqləri

Dəniz peyk rabitə sistemləri, gəminin hərəkəti dairəvi qütbləşmənin azaldılmasına kömək edən dinamik işarələmə çətinlikləri yaratdığı, metasathli Piramidal Xətti Polarizasiya Horn Antenna həlləri üçün artan tətbiq sahələrini təmsil edir. Genişzolaqlı internetə çıxış, gəmilərin monitorinqi sistemləri və dəniz təhlükəsizliyi rabitəsi üçün gəmiyə quraşdırılmış terminallar gəminin yuvarlanmasına, meydançasına və əyilməsinə baxmayaraq geostasionar peyklərlə əlaqəni bağlaya bilən yüksək qazanclı şüaları təmin edən parabolik reflektorlar üçün qidalanma elementləri kimi buynuzlu antenalardan istifadə edir. Metasurface yanaşması bütün antena qurğusunu əvəz etmədən mövcud xətti qütbləşmiş terminalların dairəvi qütbləşmə qabiliyyətinə qədər təkmilləşdirilməsinə imkan verir, təkmilləşdirmə xərclərini azaldır, eyni zamanda kobud dəniz şəraitində keçidin əlçatanlığını yaxşılaşdırır. Mobil yerüstü nəqliyyat vasitələri, o cümlədən hərbi komandanlıq məntəqələri, fövqəladə hallara reaksiya bölmələri və yayım xəbərləri yük maşınları, nəqliyyat vasitələrinin tranziti zamanı əlaqəni təmin edən peyk rabitəsi üçün hərəkətdə olan metasathli Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna sistemlərindən istifadə edir. Bu proqramlar antenanın sürətli yerləşdirilməsi və yığcam saxlama həcmi tələb edir, burada buynuz antenna sadəliyi daha mürəkkəb massiv və ya reflektor sistemləri ilə müqayisədə üstünlüklər təmin edir. Pyramidal Linear Polarization Horn Antenna məhsulları tərəfindən dəstəklənən 1 GHz-dən 40 GHz-ə qədər tezlik diapazonunun əhatə dairəsi çoxzolaqlı avtomobil terminalları üçün vahid antenna həllərinə imkan verən L-bandlı mobil peyk xidmətləri, C-diapazonlu sabit peyk xidmətləri, X diapazonlu hərbi rabitə və Ku-bandlı birbaşa yayım qəbulu da daxil olmaqla kritik rabitə diapazonlarını əhatə edir.

İstiqamət tapma sistemləri elektron müharibəni, spektrin monitorinqini və axtarış-xilasetmə əməliyyatlarını dəstəkləyən gəliş bucağı ölçmələri vasitəsilə emitentlərin yerlərini müəyyən etmək üçün metasəthli Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna massivlərindən istifadə edir. Dairəvi qütbləşmə qabiliyyəti hadisə dalğası ilə qəbuledici antena arasında siqnal qütbləşmə uyğunsuzluğundan yaranan xətaları azaltmaqla istiqamətin tapma dəqiqliyini artırır. Piramidal buynuz strukturları ilə əldə edilə bilən dəqiq şüalanma nümunəsi nəzarəti yüksək dəqiqlikli istiqamət tapmaq üçün vacib olan dəqiq bucaq ayrı-seçkiliyini təmin edir, metasəth inteqrasiyası isə naməlum emitent qütbləşmə vəziyyətlərinə uyğunlaşan qütbləşmə çevikliyini əlavə edir. Bu sistemlər geniş ani bant genişliklərində işləyir, burada metasəthin genişzolaqlı performansı maraq doğuran bütün tezlik diapazonunda polarizasiya keyfiyyətini saxlayır.

Metasurface yanaşmalarının alternativ qütbləşməyə çevrilmə üsulları ilə müqayisəsi

Ənənəvi septum polarizatorları, müxtəlif faza sürətləri ilə iki ortoqonal yayılma rejimi yaratmaq üçün buynuz strukturuna uzununa daxil edilmiş nazik keçirici lövhədən istifadə edərək, buynuz antenna tətbiqlərində dairəvi polarizasiya yaratmaq üçün müəyyən edilmiş yanaşmanı təmsil edir. Septum polarizatorları 40%-ə yaxınlaşan bant genişliyi ilə əla eksenel nisbət performansına nail olsa da, onların inteqrasiyası Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antennasının daxili həndəsəsinə əhəmiyyətli dəyişiklik tələb edir və bu, mövcud antena qurğuları üçün gücləndirmə tətbiqlərini qeyri-mümkün edir. İstehsalın mürəkkəbliyi septumun yerləşdirilməsi və qütbləşmə təmizliyinə və empedans uyğunluğu xüsusiyyətlərinə təsir edən profillərdə tələb olunan dəqiqliyə görə septum dizaynları ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bundan əlavə, septum strukturları aerokosmik platformalar üçün xarakterik olan yüksək vibrasiyalı mühitlərdə mexaniki kövrəklik narahatlığını yaradır, xarici metasəth çeviriciləri isə anten strukturundan mexaniki olaraq təcrid olunmuş qalır. Kvadrat güc bölgü şəbəkələri ilə birlikdə ortomod çevirici yanaşmaları xətti qütbləşmiş anten elementlərindən dairəvi qütbləşmə yaratmaq üçün başqa bir alternativ təmin edir. Bu üsul, dəqiq amplituda balansı və 90 dərəcə faza fərqi ilə qidalanma dalğa bələdçisində ortoqonal rejimləri həyəcanlandırır, daxili dəyişikliklər tələb etmədən Piramidal Xətti Qütbləşmə Horn Antenna strukturu vasitəsilə yayılan dairəvi qütbləşmə yaradır. Bununla belə, ortomod çeviricinin tətbiqləri antenna aperturasının arxasında əhəmiyyətli həcm istehlak edir, məkan məhdud qurğular üçün əlverişsiz olduğunu sübut edən kütlə və mürəkkəblik əlavə edir. Əlavə dalğa ötürücü komponentləri adətən 0.3 ilə 0.8 dB arasında dəyişən daxiletmə itkilərini təqdim edir ki, bu da yaxşı dizayn edilmiş metasəth çeviriciləri tərəfindən verilən itkiləri üstələyir, dəqiqliklə işlənmiş dalğa ötürücü komponentlərinin dəyəri isə çap dövrə lövhəsinin metasəthlərinin dəyərini üç-beş faktorla üstələyir.

Maili yuva həyəcanlandırması Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuz Antenası tətbiqləri üçün uyğun olan kompakt alternativi təmsil edir, burada qidalanma dalğa bələdçisindəki 45 dərəcə yönümlü birləşmə yuvası buynuz strukturunda yayılma ilə müəyyən edilən xas faza fərqi ilə iki ortoqonal sahə komponenti yaradır. Bu zərif yanaşma xarici komponentlər və ya daxili septumlar olmadan dairəvi polarizasiyaya nail olur və yeni antenna dizaynları üçün sadəlik üstünlükləri təklif edir. Bununla belə, metod mahiyyət etibarilə dar bant genişliyi məhdudiyyətlərini nümayiş etdirir, adətən 10%-dən aşağı 3 dB eksenel nisbət bant genişliyinə nail olur ki, bu da genişzolaqlı rabitə sistemləri üçün qeyri-kafi olduğunu sübut edir. İstehsalı çətinləşdirən sıx istehsal dözümlülüyü tələb edən müvafiq rejim həyəcanına nail olmaq üçün meylli yuva dalğa ötürücüsünün qısa qapanmasından dəqiq məsafədə yerləşdirilməlidir. Bunun əksinə olaraq, metasəth çeviriciləri qütbləşmə konversiyasını antenanın qidalanma strukturundan ayıraraq, mövcud Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenna qurğuları ilə gücləndirmə uyğunluğunu qoruyarkən, meylli yuva yanaşmalarından daha üstün dizayn çevikliyi və bant genişliyi performansını təmin edir.

• Performans Mübadilələri və Seçim Meyarları

Piramidal Xətti Polarizasiya Horn Antenna tətbiqləri üçün optimal dairəvi qütbləşmə yanaşmalarının seçilməsi bant genişliyi tələbləri, ölçü və kütlə məhdudiyyətləri, xərc hədəfləri və istehsal həcmi mülahizələri daxil olmaqla çoxsaylı performans ölçülərinin qiymətləndirilməsini tələb edir. Bant genişliyi tələbləri 10%-dən aşağı olan dar zolaqlı tətbiqlər üçün meylli yuva və ya sadə septum dizaynları çox vaxt minimal mürəkkəbliklə ən sərfəli həllər təmin edir. 10% -dən 20% -ə qədər olan orta bant genişliyi tətbiqləri performans və istehsal qabiliyyətini tarazlaşdıran metasəth çeviricilərindən, xüsusən də təkmilləşdirmə qabiliyyəti və ya çox antena standartlaşdırması sistem arxitekturasını idarə etdikdə faydalanır. 20% bant genişliyini aşan genişzolaqlı tələblər mürəkkəb çoxqatlı metasəthləri tələb edə bilər və ya inteqrasiya problemlərinə baxmayaraq, ənənəvi septum polarizatorlarına geri dönə bilər. Ətraf mühitin iş şəraiti qütbləşmə metodunun seçiminə təsir edir, metasəth yanaşmaları onların xarici montajının qütbləşməyə çevrilmə performansına təsir etmədən qoruyucu radom örtüyünə imkan verdiyi sərt mühitlər üçün üstünlüklər təklif edir. Peyk yer stansiyalarında və meteoroloji radar qurğularında rast gəlinən temperatur həddi antenna strukturlarında istilik genişlənməsi uyğunsuzluğu gərginlikləri yaradan daxili arakəsmələr üzərində termal cəhətdən dayanıqlı substrat materiallarından istifadə edərək metasəth dizaynlarına üstünlük verə bilər. Güclə işləmə tələbləri seçimə də təsir göstərir, 100 vattdan yuxarı davamlı dalğa ilə yüksək güclü ötürmə proqramları adətən yüksək sahə intensivliyində parçalanma məhdudiyyətləri ilə üzləşən dielektrik yüklü metasətlər üzərində septum polarizatorları da daxil olmaqla bütün metal dalğa ötürücü yanaşmalara üstünlük verir.

İstehsal həcmi mülahizələri xərc-performans kompromislərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir, çap olunmuş dövrə lövhəsinin metasəthləri 50 vahiddən çox istehsal miqdarı üçün əlverişli xərc miqyası nümayiş etdirir, burada alət amortizasiyası və avtomatlaşdırılmış montaj prosesləri vahid xərclərini dəqiq işlənmiş dalğa ötürücü alternativlərindən aşağı salır. Prototip miqdarları və xüsusi tətbiqlər üçün septum və ya ortomod yanaşmaları təkrarlanmayan mühəndislik investisiyalarının azaldılması səbəbindən daha yüksək vahid xərclərinə baxmayaraq daha qənaətcil ola bilər. Məkan iddiaları, kütləvi büdcələr və mexaniki interfeyslər daxil olmaqla sistem inteqrasiyası tələbləri, sırf elektromaqnit performans müqayisələrindən asılı olmayaraq, tez-tez son dizayn seçimini müəyyən edir. Advanced Microwave Technologies, müştərilərə bu kompromis təhlilləri zamanı rəhbərlik etmək üçün hərtərəfli texniki məsləhətlər verir və müəyyən tətbiq tələbləri üçün optimal Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzu Antenası həllərini təmin edir.

Təkmil Performans üçün Qabaqcıl Metasurface Dizayn Texnikaları

Qradient metasəthləri sadə qütbləşməyə çevrilmədən kənarda mürəkkəb dalğa cəbhəsi formalaşdırılmasına nail olmaq üçün bölmə hüceyrəsinin xassələrini apertura boyunca davamlı olaraq dəyişən qabaqcıl dizayn yanaşmasını təmsil edir. Piramidal Xətti Qütbləşmə Horn Antenna sistemlərinə tətbiq edilən gradient metasətləri eyni vaxtda qütbləşməni, fazanın ön əyriliyini və uzaq sahənin radiasiya xüsusiyyətlərini optimallaşdırmaq üçün amplituda daralmasını idarə edir. Bu çoxfunksiyalı qabiliyyət, ayrı-ayrı komponentləri aradan qaldıraraq və sistem arxitekturasını sadələşdirərək dairəvi qütbləşmə generasiyası ilə inteqrasiya olunmuş yanal lobun azaldılması, şüa genişliyinə nəzarət və şüa sükanı funksiyalarına imkan verir. Dizayn prosesində ümumiləşdirilmiş Snell qanunu prinsipləri və qütbləşmə tenzor analizi ilə birlikdə əməliyyat bant genişliyi boyunca eksenel nisbət spesifikasiyalarını 3 dB-dən aşağı saxlayaraq hədəf uzaq sahə nümunələrinə nail olan tələb olunan faza qradiyenti paylamalarını müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Aktiv metasəth tətbiqləri elektromaqnit xüsusiyyətlərinin dinamik yenidən konfiqurasiyasına imkan vermək üçün vahid hüceyrə strukturları daxilində varaktor diodları, PIN diodları və ya mikroelektromexaniki sistem keçidlərini özündə birləşdirir. Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuz Antenna tətbiqləri üçün aktiv metasəthlər dəyişən ətraf mühit şəraiti və ya kommunikasiya bağlantısı həndəsələri üzrə performansı optimallaşdırmaq üçün sol və sağ dairəvi qütbləşmə arasında polarizasiya vəziyyətinin keçidini və ya davamlı eksenel nisbət tənzimlənməsini təmin edir. Bu elektron idarə olunan sistemlər mexaniki keçid komponentləri olmadan polarizasiya çevikliyinə imkan verir, etibarlılığı artırır, eyni zamanda millisaniyəlik mexaniki alternativlərlə müqayisədə keçid vaxtlarını mikrosaniyə miqyasına azaldır. Qərəzli şəbəkələrin və idarəetmə elektronikasının inteqrasiyası passiv metasəthlərlə müqayisədə mürəkkəblik əlavə edir, lakin koqnitiv radio sistemləri və tıxaclara qarşı kommunikasiya əlaqələri daxil olmaqla, yeni yaranan tətbiqlər üçün vacib olan adaptiv imkanları açır.

Çox diapazonlu metasəth dizaynları, ayrılmış tezlik diapazonlarında eyni vaxtda və ya dəyişdirilə bilən əməliyyat tələb edən Piramidal Xətti Qütbləşmə Horn Antenna proqramlarını dəstəkləmək üçün əməliyyat tezliyi əhatəsini genişləndirir. Bu dizaynlarda kiçik elementlərin daha yüksək tezliklərə cavab verdiyi, daha böyük elementlərin isə aşağı tezliklərdə konversiya təmin etdiyi, geniş şəkildə ayrılmış zolaqlar üzrə müstəqil qütbləşmə çevrilmə kanalları yaratdığı iç içə rezonator həndəsələri istifadə olunur. Məsələn, ikili diapazonlu X diapazonlu və Ka diapazonlu metasəthlər peyk rabitəsi terminallarına həm köhnə X diapazonlu hərbi SATCOM-u, həm də ümumi antena diafraqmasından istifadə edərək yüksək məhsuldarlıqlı Ka-zolağı kommersiya xidmətlərini dəstəkləməyə imkan verir. Dizayn problemi tezlik diapazonunun cavabları arasında minimal qarşılıqlı əlaqənin təmin edilməsindən ibarətdir, eyni zamanda ən yüksək əməliyyat tezliyində ızgara lobunun əmələ gəlməsinin qarşısını alan kompakt vahid hüceyrə ölçülərini qoruyur. Genetik alqoritmlər və hissəcik sürüsü metodları daxil olmaqla qabaqcıl optimallaşdırma alqoritmləri çoxsaylı tezlik diapazonlarında rəqabət tələblərinə cavab verən metasəth konfiqurasiyalarını müəyyən etmək üçün çoxölçülü parametr boşluqlarını araşdırır.

• Anten Ölçmə və Test Sistemləri ilə inteqrasiya

Meta səthli Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuzu Antennasının performansını xarakterizə etmək üçölçülü məkan və tezlikdə qütbləşmənin saflığını, radiasiya nümunələrini və empedans xüsusiyyətlərini kəmiyyətcə qiymətləndirən mürəkkəb ölçmə üsullarını tələb edir. Advanced Microwave Technologies şirkəti 0.5 GHz-dən 110 GHz-ə qədər dəqiq ölçmə apara bilən Antenna Plane Yaxın və Uzaq Sahə Ölçmə Rekombinasiya Kamerası ilə təchiz edilmiş ən müasir 24 metrlik mikrodalğalı qaranlıq otağı idarə edir və bu, metasathli antena birləşmələrinin hərtərəfli yoxlanılmasına imkan verir. Yaxın sahədə skan etmə üsulları antenanın diyaframı üzrə kompleks sahə paylanmasının xəritəsini tərtib edərək, uzaq sahənin xüsusiyyətlərini təyin edən faza vahidliyi, amplituda tarazlığı və qütbləşmə saflığı daxil olmaqla, metasəth performansı haqqında ətraflı məlumat verir. Bu ölçmələr istehsal qüsurlarını, uyğunlaşdırma xətalarını və sistemin performansına təsir edən dizayn sapmalarını müəyyən edir və bu, metasəth tətbiqlərinin təkrar təkmilləşməsinə imkan verir.

2D²/λ-dan (burada D antenanın diametrini və λ dalğa uzunluğunu ifadə edir) çox məsafələrdə aparılan uzaq sahə nümunəsi ölçmələri, yerləşdirilmiş konfiqurasiyalarda işlədiyi üçün antenanın radiasiyasını bucaq koordinatlarında xarakterizə edir. Ölçmə sistemi ikili ortoqonal qütbləşmə zondlarından istifadə edir ki, bu da şüalanmış sahələri ko-qütblü və çarpaz qütblü komponentlərə ayırır və bütün şüalanma nümunəsi üzrə eksenel nisbətin hesablanmasına imkan verir. Piramidal Xətti Polarizasiya Buynuz Antenası tətbiqləri üçün, ox nisbəti spesifikasiyaları adətən siqnal gücünün çoxunun cəmləşdiyi 3 dB şüa genişliyi boyunca tətbiq edilir və yan lob bölgələrində daha rahat tələblər var. Ölçmə qurğusunun uducu ilə astarlı divarları olan yankısız kamera mühiti ölçmə dəqiqliyini pozan çoxyollu əksetmələri minimuma endirir, eyni zamanda dəqiq yerləşdirmə sistemləri millimetr dalğa tezliyi sınağı üçün vacib olan 0.1 dərəcə bucaq ayırdetməsi daxilində antenna və zond düzülməsini saxlayır. Zaman domeninin ölçülməsi üsulları, o cümlədən, vektor şəbəkə təhlili, o cümlədən, vaxta nəzarət imkanları, gecikmiş çox yollu siqnallardan birbaşa antenna reaksiyasını təcrid etməklə, qaçınılmaz ətraf mühitin əks olunmasının mövcudluğunda metasəthin səciyyələndirilməsinə imkan verir. Bu yanaşma, xüsusi yankısız kamera girişinin qeyri-mümkün ola biləcəyi prototipin hazırlanması və sahə sınaqları zamanı xüsusilə dəyərlidir. Advanced Microwave Technologies-in hərtərəfli ölçmə imkanları, ilkin prototipin səciyyələndirilməsindən istehsalın qəbulu sınağı və sahədə yerləşdirmənin yoxlanılmasına qədər bütün Piramidal Xətti Qütbləşmə Buynuz Antenna məhsulunun həyat dövrü ərzində müştəri yoxlama tələblərini dəstəkləyir. Ölçmə məlumatları müştərilərin sistem inteqrasiyası və əməliyyat yerləşdirməsi üçün tələb etdiyi performansın sertifikatlaşdırılmasına, normativ uyğunluq sənədlərinə və ətraflı performans spesifikasiyalarına imkan verir.

Nəticə

Metasurface texnologiyası, standart Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzlu Anten məhsullarını kompakt, səmərəli diyaframlı çeviricilər vasitəsilə yüksək performanslı dairəvi polyarizasiya radiatorlarına çevirir. Bu yanaşma, peyk rabitəsi, aerokosmik, müdafiə və hava monitorinqi tətbiqlərində müxtəlif tələbləri ödəyən genişzolaqlı ox nisbəti performansı, minimal qazanc deqradasiyası və modernləşdirmə uyğunluğu təmin edir və metasurfaced buynuzlu antenləri müasir mikrodalğalı sistemlər üçün çox yönlü həllər kimi təqdim edir.

Advanced Microwave Technologies Co., Ltd ilə əməkdaşlıq edin.

Rəqabətli qiymətlərlə yüksək keyfiyyətli məhsullar təklif edən etibarlı Çin Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzu Antenası fabriki, təchizatçısı və istehsalçısı olan Advanced Microwave Technologies Co., Ltd. ilə tərəfdaşlıq edin. Aparıcı Çin Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzu Antenası topdansatış təchizatçısı kimi 20 ildən artıq təcrübəmizlə, ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 və ISO 45001:2018 sertifikatları ilə dəstəklənən Yüksək Keyfiyyətli Piramidal Xətti Polyarizasiya Buynuzu Antenası həlləri təqdim edirik. 0.5-110 GHz sınaq imkanlarına malik 24 metrlik mikrodalğalı qaranlıq otağımız müstəsna performans təsdiqlənməsini təmin edir. Xüsusi tezlik diapazonları, konnektor konfiqurasiyaları və mütəxəssis texniki dəstəyi ilə sürətli prototipləmə daxil olmaqla hərtərəfli OEM xidmətləri təqdim edirik. Standart məhsullara və ya xüsusi həllərə ehtiyacınız olsun, təcrübəli Ar-Ge komandamız sürətli dönüşümlü etibarlı, qənaətcil antenalar təqdim edir. Layihə tələblərinizi müzakirə etmək və mükəmməl təchizat zənciri sistemimizin, ciddi keyfiyyətə nəzarətin və güclü satış sonrası imkanlarımızın bizi dalğaötürən qurğular, koaksial komponentlər və mikrodalğalı antenna həlləri üçün ideal tərəfdaşınız etdiyini öyrənmək üçün bu gün craig@admicrowave.com ünvanı ilə əlaqə saxlayın . Gələcəkdə istifadə üçün bu səhifəni yadda saxlayın və sübut olunmuş metasəth texnologiyası və etibarlı mühəndislik mükəmməlliyi ilə üstün rabitə sistemi performansına nail olmağınıza kömək edək.

References

1. Wang, Y., Chen, Z., and Zhang, L. "Dairəvi-Polarizasiyalı Tətbiqlər üçün Metasurfaced Piramidal Horn Antenna." IEEE Beynəlxalq Antenalar və Yayılma Simpoziumu, 2018.

2. Chen, J., Shi, H., Zhang, A. və Jiang, Y. "Standart buynuzlara və metasurface polarizatoruna əsaslanan dairəvi qütblü buynuzlar." IEEE Antennaları və Simsiz Yayılma Məktubları, 2018.

3. Popescu, C., Danaila, A. və Nicolaescu, I. "Çox qatlı tezlikli seçici səthlərdən istifadə etməklə buynuz antenalarda xəttin dairəvi polarizasiyaya çevrilməsi." Sensorlar, 2022.

4. Martinez, L., Rodriguez, M. və Fernandez, R. "Buynuz Antenna Tətbiqləri üçün Genişzolaqlı Metasurface Polarizasiya Dönüştürücülərinin Dizaynı və Tətbiqi". Beynəlxalq Antenalar və Yayılma Jurnalı, 2020.