Lo strumento di sintesi dell'array Antenna Magus

Lo strumento di sintesi dell'array aiuta nelle fasi iniziali della progettazione di array. Assiste gli ingegneri nella sintesi di array di varie forme, ad esempio lineari, planari e circolari, con distribuzioni di eccitazione ed elementi radianti differenti. Lo strumento di sintesi di array contiene diversi algoritmi di progettazione che determinano i parametri di array richiesti per determinati obiettivi. Gli utenti possono importare e modificare i layout degli array direttamente in Antenna Magus sfruttando appositi operatori.

Un'applicazione utile per lo strumento di sintesi dell'array è la funzionalità di importazione della matrice di distribuzione (DM). Consente agli utenti di specificare layout di array personalizzati utilizzando file .tsv (Tab-Separated Value). Antenna Magus legge la distanza (x,y,z), l'ampiezza e la fase di ciascun elemento e calcola l'array sintetizzato utilizzando il diagramma dell'elemento specificato.

Tipi di array di antenne

Il browser di informazioni Antenna Magus fornisce ulteriori informazioni su come utilizzare la sintesi dell'array in: Sintesi dell'array delle antenne in Antenna Magus e nella Guida: Come si utilizza lo strumento di sintesi dell'array?  L'ultimo articolo descrive inoltre i diversi fattori di eccitazione in modo più dettagliato e fornisce riferimenti per ulteriori ricerche.

Broadside con conicità predefinita

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio. Antenna Magus organizza gli elementi dell'array lungo l'asse X, con il modello risultante simmetrico intorno all'asse X e il picco di direttività nel piano Y-Z (broadside).

Questo algoritmo di progettazione imposta la distanza tra gli elementi sempre a 0,49 λ. La specifica di una direttività inferiore a 20 dB o di una larghezza del fascio superiore a 20°, fa sì che tutti i lobi laterali siano uguali o inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Dolph-Chebychev]. Per progetti con guadagno più elevato, i primi cinque lobi laterali sono inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Villeneuve].

Direttività broadside e angolo di scansione

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio e un angolo di scansione. Antenna Magus dispone gli elementi dell'array lungo l'asse X. Il modello risultante è simmetrico per rotazione intorno all'asse X e il picco di direttività è all'angolo di scansione specificato rispetto al piano Y-Z.

Questo algoritmo di progettazione imposta la distanza tra gli elementi sempre a 0,49 λ. La specifica di una direttività inferiore a 20 dB o di una larghezza del fascio superiore a 20°, fa sì che tutti i lobi laterali siano uguali o inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Dolph-Chebychev]. Per progetti con guadagno più elevato, i primi cinque lobi laterali sono inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Villeneuve]. La specifica dell'angolo di scansione introduce un offset di fase tra elementi nell'eccitazione.

Direzionalità broadside e conicità di eccitazione

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio e un angolo di scansione. Antenna Magus dispone gli elementi dell'array lungo l'asse X. Il modello risultante è simmetrico per rotazione intorno all'asse X e il picco di direttività è all'angolo di scansione specificato rispetto al piano Y-Z.

Questo algoritmo di progettazione imposta la distanza tra gli elementi sempre a 0,5 λ. Antenna Magus consente di selezionare la conicità di eccitazione tra eccitazione uguale [uniforme], livello del lobo laterale uniforme [Dolph-Chebychev] e primi lobi laterali uniformi [Villeneuve]. Possono quindi specificare il livello del lobo laterale e il numero di lobi laterali, ove applicabile.

Direttività broadside, angolo di scansione e conicità

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio, angolo di scansione e conicità di eccitazione. L'utente può specificare la conicità di eccitazione per controllare i lobi laterali, mentre utilizza l'angolo di scansione (specificato dal broadside) per progettare un array che si squadri a un angolo specifico. Antenna Magus è in grado di progettare questo array con gli elementi disposti lungo uno qualsiasi dei tre assi principali. Il modello risultante è simmetrico per rotazione intorno all'asse scelto e il picco di direttività è all'angolo di scansione specificato rispetto al piano normale di tale asse.

Questo algoritmo di progettazione può utilizzare la distanza tra elementi come input. Sono possibili valori compresi tra 0 λ e 5 λ. Una distanza superiore a 0,5 λ può portare alla comparsa di lobi di reticolo indesiderati insieme al lobo principale richiesto. Pertanto, il picco di direttività potrebbe essere inferiore a quella prevista. L'energia nel lobo del reticolo può essere compensata nei requisiti di progettazione del lobo principale. La direzione del lobo principale può essere specificata tra -90 e 90 gradi. Gli utenti possono selezionare la conicità di eccitazione come uguale all'eccitazione [uniforme], livello del lobo laterale uniforme [Dolph-Chebychev] e primi lobi laterali uniformi [Villeneuve]. Possono quindi specificare il livello del lobo laterale e il numero di lobi laterali, ove applicabile.

Direttività o larghezza del fascio End-Fire

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio. Antenna Magus dispone gli elementi dell'array lungo l'asse X. Il lobo principale del modello risultante è un corpo di rotazione intorno all'asse X, con il picco di direttività nella direzione +X.

La distanza tra gli elementi è sempre di 0,49 λ quando si utilizza questo algoritmo di progettazione. Se viene specificata una direttività inferiore a 20 dB o una larghezza del fascio superiore a 20°, tutti i lobi laterali sono uguali o inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Dolph-Chebychev]. Per progetti con guadagno più elevato, i primi cinque lobi laterali sono inferiori di -20 dB alla direttività del fascio principale [conicità di eccitazione Villeneuve]. La specifica dell'angolo di scansione introduce un offset di fase tra elementi nell'eccitazione.

Direttività e conicità di eccitazione End-Fire

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare per una determinata direttività o larghezza del fascio e una conicità di eccitazione. La direzione del picco di direttività può essere impostata su qualsiasi direzione dell'asse cartesiano. La specifica della conicità di eccitazione controlla i lobi laterali. Lo schema risultante di questo array è sempre simmetrico per rotazione intorno all'asse scelto.

Questo algoritmo di progettazione può utilizzare la distanza tra elementi come input. Sono possibili valori compresi tra 0 λ e 5 λ. Se si utilizza una distanza superiore a 0,5 λ, saranno presenti lobi del reticolo indesiderati insieme al lobo principale richiesto. Pertanto, il picco di direttività potrebbe essere inferiore a quello previsto. L'energia nel lobo del reticolo può essere compensata nei requisiti di progettazione del lobo principale. Gli utenti possono selezionare la conicità di eccitazione come uguale all'eccitazione [uniforme], livello del lobo laterale uniforme [Dolph-Chebychev] e primi lobi laterali uniformi [Villeneuve]. Possono quindi specificare il livello del lobo laterale e il numero di lobi laterali, ove applicabile.

Broadside Null con Direttività e Conicità

Questo algoritmo di sintesi progetta un array lineare con un valore Broadside null, con una direttività specifica su entrambi i lati del valore nullo e della conicità di eccitazione. La specifica della conicità di eccitazione consente di controllare i lobi laterali. Antenna Magus è in grado di progettare questo array con gli elementi disposti lungo uno qualsiasi dei tre assi principali. Lo schema risultante è simmetrico per rotazione attorno all'asse scelto, con il valore nullo situato nel piano normale rispetto a quell'asse.

La distanza tra gli elementi progettata da questo algoritmo è sempre di 0,5 λ. Gli utenti possono selezionare la conicità di eccitazione come uguale all'eccitazione [uniforme] e lobi laterali ravvicinati a un livello specificato quasi uniforme [Bayliss]. Il livello del lobo laterale e il numero di lobi laterali possono essere impostati quando si utilizza la conicità Bayliss.

Specificare direttamente il layout

Questo algoritmo consente direttamente la specifica e l'eccitazione dell'array. Antenna Magus non regola il layout dell'array per raggiungere obiettivi elettrici specifici. Pertanto, gli utenti possono valutare un layout di array personalizzato, utilizzando le routine di array in Antenna Magus.

È possibile specificare l'orientamento dell'array, la distanza tra gli elementi, il metodo di distanza e la conicità di eccitazione. Gli utenti possono selezionare la conicità di eccitazione come uguale all'eccitazione [uniforme], livello del lobo laterale uniforme [Dolph-Chebychev] e primi lobi laterali uniformi [Villeneuve]. Possono quindi specificare il livello del lobo laterale e il numero di lobi laterali, ove applicabile.

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