RF-ийн гацах антеннуудын талаархи тодорхой гарын авлага: зарчим, техникийн хувьсал, үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

Бүх зүйлийн интернет (IoE) эрин үед Радио давтамж (RF) дохио нь бидний амьдрах орчны өнцөг булан бүрт нэвтэрч байна. Гэсэн хэдий ч дохионы чөлөөт урсгал нь аюулгүй байдлын эрсдэлийг авчирдаг. антеннуудын түгжрэл нь улам бүр чухал болж байна. Цахилгаан соронзон спектрийн үйл ажиллагаа (EMSO) болон дохионы аюулгүй байдлын гол цөм болох Энэхүү нийтлэлд энэхүү цогц технологийн ажлын механизм, ангиллын стандарт, цаашдын техникийн чиг хандлагын талаар гүнзгий дүн шинжилгээ хийсэн болно.

1. Үндсэн онол ба үндсэн нэр томьёо

1.1 Түгжрэл гэж юу вэ?

Түгжрэл нь үндсэндээ 'хүчний өрсөлдөөн' юм. Түгжигч антен нь зорилтот дохиотой ижил давтамжтайгаар хүчтэй дуу чимээг дамжуулж, дохио-дуу чимээний харьцааг (SNR) зохиомлоор бууруулдаг.  хүлээн авагч талын Дуу чимээний хүч нь ашиг тустай дохионы хүчнээс ихээхэн давсан тохиолдолд холбооны холбоос тасалддаг.

1.2 Үндсэн физик хэмжигдэхүүнүүдийн шинжилгээ

Давтамжийн хүрээ:  Антен нь зорилтот холбооны зурвасыг хамрах ёстой (жишээ нь, 2.4GHz-ээс 5.8GHz).

Олз:  dBi-ээр хэмжсэн. Өндөр ашиг тустай антеннууд нь эрчим хүчийг тодорхой чиглэлд төвлөрүүлж, үр дүнтэй түгжрэлийн зайг уртасгадаг.

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio):  Эрчим хүч дамжуулах үр ашгийн хэмжүүр. Өндөр үр ашигтай антеннууд нь туссан эрчим хүчний хэт халалтаас болж дамжуулагчийг гэмтээхээс сэргийлдэг.

2. Гүн шумбах: Антеннуудын түгжрэл хэрхэн ажилладаг

2.1 Дохио үүсгэх ба дамжуулах хэлхээ

Уг процесс нь давтамжийн синтезатороос  үндсэн дохиог үүсгэснээр эхэлдэг бөгөөд дараа нь цахилгаан өсгөгч (PA) -аар нэмэгддэг . Эцэст нь антенн нь эдгээр цахилгаан дохиог чөлөөт орон зайд цахилгаан соронзон долгион болгон хувиргадаг.

2.2 Түгжрэлийн стратеги: Spot, Sweep, Smart Jamming

Толбо гацах:  Тодорхой зорилтот түвшинд хамгийн их үр ашигтай байхын тулд боломжтой бүх хүчийг нэг давтамж дээр төвлөрүүлдэг.

Sweep Jamming:  Давтамжийн зурваст хурдан эргэлддэг бөгөөд энэ нь давтамжийн холболтыг тасалдуулахад тохиромжтой.

Ухаалаг саатал:  Протоколын шинж чанарыг тодорхойлж, зөвхөн чухал цаг хугацааны интервалыг дамжуулж, өндөр үл үзэгдэх, бага эрчим хүч зарцуулдаг.

2.3 Туйлшралын ач холбогдол

Туйлшралын тохируулга нь үр дүнтэй байхын тулд маш чухал юм. бол ихэвчлэн мушгиа антенаар хангадаг Босоо туйлшрал  нь ердийн гар утасны дохионы эсрэг үр дүнтэй байдаг дугуй туйлшрал (CP) нь GPS/GNSS хиймэл дагуулын дохиог тэдгээрийн төрөлхийн дохионы чиг баримжаагаар тасалдуулах алтан стандарт юм.

3. Үндсэн антеннуудын ангилал ба гүйцэтгэлийн харьцуулалт

3.1 Бүх чиглэлтэй антенууд

Бүтэц:  Ихэвчлэн удаан эдэлгээтэй байх үүднээс шилэн материалаар хийдэг.

Давуу тал: 360  хангана ° хэвтээ хамрах хүрээг ; тээврийн хэрэгсэлд суурилуулахад тохиромжтой.

Хязгаарлалтууд:  Эрчим хүч нь бүх чиглэлд тархдаг тул түгжрэлийн хүрээ харьцангуй богино байдаг.

3.2 Чиглэлийн самбарын антенууд

Зарчим:  Тодорхой өнцгөөр (жишээ нь, 60 ° ) дохионы цацрагийг хязгаарлахын тулд цацруулагч хавтанг ашигладаг.

Хэрэглээ:  Периметрийн хамгаалалт ба чухал дэд бүтцийн чиглэлийн хамгаалалт.

3.3 Бүртгэлийн үечилсэн антенууд

Онцлогууд:  Хэт өргөн зурвасын хамрах хүрээг дэмждэг (жишээ нь, 400MHz-ээс 6000MHz).

Утга:  Олон антеныг нэг нэгжээр сольж, системийн архитектурыг хялбаршуулдаг.

3.4 Мушгиа антеннууд

Хэрэглээ:  дэх од бүтээгдэхүүн Counter-UAS (C-UAS) систем  . Түүний өндөр ашиг ба дугуй туйлшралын шинж чанар нь нисгэгчгүй онгоц болон хиймэл дагуулын хоорондох навигаци, удирдлагын холбоосыг үр дүнтэй тасалдаг.

4. Техникийн дэвшилтэт сорилтууд ба инженерчлэл

4.1 Дулаан алдагдах ба өндөр хүчин чадалтай ажиллах

Жаммерууд ихэвчлэн хэдэн зуун ватт эрчим хүч шаарддаг. Антенны материалын халуунд тэсвэртэй байдал, холбогч ( гэх мэт) цахилгаан дамжуулах чадвар N-type  эсвэл SMA нь дизайны чухал хүчин зүйлүүд юм.

4.2 Антенны массив ба цацраг үүсгэх

Олон антенны элементүүдийг болгон нэгтгэснээр инженерүүд массив тулд фазын хяналтыг ашиглаж болно цацраг үүсгэхийн . Энэ нь гацах энергийг илүү нарийвчлалтай, үр дүнтэй хөндлөнгийн оролцоог хангахын тулд электроноор удирдах боломжийг олгодог.

5. Аж үйлдвэрийн хэрэглээний хувилбарууд

Эсрэг UAS систем:  Мэдрэмтгий агаарын орон зайг зөвшөөрөлгүй нисгэгчгүй онгоцноос хамгаалах.

VIP цувааны хамгаалалт:  Алсын удирдлагатай гар хийцийн тэсрэх төхөөрөмжийг (RCIEDs) дэлбэрэлтээс урьдчилан сэргийлэх.

Аюулгүй уулзалтын байгууламжууд:  Утасгүй чагналт болон мэдээлэл алдагдахаас хамгаалах физик давхаргын тусгаарлалтыг хангана.

Хил, хорих ангийн хамгаалалт:  Зөвшөөрөлгүй харилцаа холбооны хэрэгсэл, хууль бусаар тээвэрлэх хэрэгслийг хаах.

6. Дагаж мөрдөх байдал, хууль эрх зүйн хил хязгаар, ёс зүй

Спектрийн зохицуулалт: Радио спектр нь  зэрэг агентлагуудын хатуу удирддаг үндэсний нөөц юм. ITU  , FCC .

Хууль эрх зүйн эрсдэл:  Түгжрэлийн тоног төхөөрөмжийг зөвшөөрөлгүй ажиллуулах нь ихэнх нутаг дэвсгэрт хууль бус бөгөөд хүнд эрүүгийн хариуцлага хүлээлгэдэг.

Зөвшөөрөгдсөн худалдан авалт:  Корпорацууд болон төрийн байгууллагууд шаардлагатай хууль ёсны гэрчилгээ бүхий ханган нийлүүлэгчдээр дамжуулан тоног төхөөрөмж худалдан авах ёстой.

Дүгнэлт: гацах технологийн ирээдүй

хэрээр саатал үүсгэгч антенууд 6G болон хиймэл дагуулын интернет (Starlink гэх мэт) хөгжихийн  руу шилжих болно миллиметр долгионы (mmWave)  давтамж, жижигрүүлэх, Програм хангамжаар тодорхойлогдсон радио (SDR) интеграцчилал  . Цахилгаан соронзон спектр дэх 'муур хулгана тоглоом' тодорхойгүй хугацаагаар үргэлжлэх болно.