در فناوری ارتباطات مدرن ، طراحی ماهواره پخش مستقیم (DBS) سیستم خوراک آنتنکلید دستیابی به راندمان بالا و از بین رفتن کم است. این مقاله از اصول اساسی ، روش های طراحی و مسیرهای بهینه سازی سیستم خوراک آنتن برای کشف نحوه دستیابی به هدف از راندمان بالا و از بین رفتن کم در باند DBS آغاز خواهد شد.
1. اصول اساسی سیستم خوراک آنتن
سیستم خوراک آنتن پلی بین آنتن و انتهای جلوی RF است. وظیفه اصلی آن انتقال سیگنال RF از آنتن به دستگاه دریافت کننده و در عین حال از دست دادن سیگنال و تداخل است. طراحیسیستم خوراک آنتنباید پارامترهای کلیدی مانند دامنه فرکانس ، پهنای باند ، افزایش و نسبت موج ایستاده (VSWR) را در نظر بگیرید.
به عنوان مثال ، در طراحی آنتن های DBS در باند KU ، سیستم خوراک معمولاً تغذیه خط میکرواستریپ را اتخاذ می کند و از طریق ترکیب موجبر یک شبکه تغذیه با ضرر کم تشکیل می دهد.
2. عوامل اصلی برای طراحی با راندمان بالا
2.1 بهینه سازی سود و پهنای باند
کارآمدسیستم خوراک آنتننیاز به تعادل بین سود و پهنای باند دارد. به عنوان مثال ، یک مطالعه یک آنتن باند ku را با افزایش 28 طراحی کرده است. {2 {2} 3 دسی بل در قطبش های عمودی و افقی به ترتیب ، و یک پهنای باند که کل باند فرکانس downlink را پوشش می دهد. این طرح با بهینه سازی اندازه و وزن شبکه فید Subarray و Waveguide به عملکرد تابش کارآمد می رسد.
2.2 شبکه فید کم ضرر
از دست دادن شبکه خوراک به طور مستقیم بر عملکرد کلی سیستم آنتن تأثیر می گذارد. مطالعات نشان داده است که استفاده از فیدرهای محافظ کم و تولید قالب دقیق می تواند عملکرد الکتریکی آنتن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. علاوه بر این ، با معرفی فن آوری هایی مانند ساختار زمین معیوب (DGS) ، می توان بدون افزایش اندازه آنتن ، راندمان اشعه را بهبود بخشید.
2.3 پردازش و بهینه سازی با دقت بالا
عملکردسیستم خوراک آنتنهمچنین به دقت پردازش بستگی دارد. به عنوان مثال ، یک مطالعه ، دقت پردازش اجزای کلیدی مانند شاخ ، ارتوگنول ها و موج های پیچ خورده را از طریق نرم افزار شبیه سازی ساختار با فرکانس بالا بهینه کرده و در نهایت به هدف موج ایستاده بهتر از {1} db و تبعیض متقابل قطبی بهتر از 90 ٪ دست یافت.
این روش پردازش با دقت بالا ضمانت قابل اعتماد برای کارایی بالا را فراهم می کندسیستم های خوراک آنتن.
3. مسیر پیاده سازی طراحی با از دست دادن کم
3.1 از خطوط انتقال جدید و مواد دی الکتریک استفاده کنید
به منظور کاهش از بین رفتن شبکه خوراک ، می توان از خطوط انتقال جدید و مواد دی الکتریک کم از دست رفته استفاده کرد. به عنوان مثال ، برخی از مطالعات به طور قابل توجهی مقدار VSWR را کاهش داده و مقدار XPD را با استفاده از ساختارهای جدید خوراک مانند موج های مستطیل شکل ، موجبر خط الراس و موج های دایره ای افزایش داده اند. استفاده از این مواد و فناوری ها به کاهش از دست دادن سیگنال و بهبود عملکرد سیستم کمک می کند.
3.2 بهینه سازی و شبیه سازی سطح سیستم
بهینه سازی سطح سیستم یک وسیله مهم برای دستیابی به ضرر کم است. از طریق نرم افزار شبیه سازی الکترومغناطیسی (مانند HFSS و CST) ، عملکردسیستم خوراک آنتندر مرحله طراحی قابل پیش بینی و بهینه سازی است.
به عنوان مثال ، یک مطالعه اثر طراحی خوراک بندر متعامد دوگانه را از طریق شبیه سازی تأیید کرد ، و نتایج نشان داد که از دست دادن بازتاب و انزوا بهتر از حد انتظار است.
3.3 تأیید تجربی و بهبود تکراری
ترکیبی از طراحی نظری و تأیید تجربی ، کلید اطمینان از موفقیت در طراحی با ضرر کم است. به عنوان مثال ، یک مطالعه عملکرد شبکه خوراک جدید را از طریق اندازه گیری واقعی تأیید کرد و نتایج آزمایش نشان داد که از دست دادن بازتاب و انزوا بهتر از هدف طراحی است.
این روش تأیید تجربی و بهبود تکراری می تواند به طور مؤثر عملکرد واقعی را بهبود بخشدسیستم خوراک آنتن.
4. نتیجه گیری
طراحی باند DBSسیستم خوراک آنتنباید به طور جامع پارامترهای کلیدی مانند افزایش ، پهنای باند و نسبت موج ایستاده را در نظر بگیرید و با بهینه سازی شبکه خوراک ، اتخاذ مواد و فن آوری های جدید و شبیه سازی سطح سیستم و تأیید تجربی ، به اهداف با راندمان بالا و از دست دادن کم برسید. تحقیقات آینده می تواند بیشتر استفاده از مواد جدید و الگوریتم های بهینه سازی کارآمدتر را برای برآورده کردن نیازهای عملکرد بالاتر مورد بررسی قرار دهد.
از طریق مسیرهای فوق می توانیم به راندمان بالا و از دست دادن کم برسیمسیستم خوراک آنتندر باند DBS ، ارائه ضمانت انتقال سیگنال با ثبات تر و قابل اعتماد تر برای ارتباط ماهواره ای.
مرجع:
1. سیستم ها و برنامه های مایکروویو. Sotirios K. Goudos.
2. طراحی یک برنامه ریز باند KU آرایه ای برای سیستم های پذیرش DBS دریافت می کند
[2017-01-11]
3 آنتن ایستگاه زمین. Alphasatcom.
4. بهینه سازی {1}}. 35-1. 05 گیگاهرتز شاخ و یازده خوراک
5. Modifikasi Antena Mikrostrip Berbasis ساختار زمین نقص (DGS) معمای پچ بربنتوک