New-Tech Military Magazine | May – June 2016

מערכי אנטנותעם רשתהזנה ומערכי אנטנותחכמות

Vladimir Vulfin, EM Infinity & Shai Sayfan-Altman, ANSYS Inc.

ב

עשורהאחרון, טכנולוגיהאלחוטית גדלה בקצב אדיר. שימוש במערכי

אנטנות יכול לשפר בצורה משמעותית את הביצועים של מערכת תקשורת. במאמר זה, נביא מספר דוגמאות של שימוש ותכנון עבור מערכי אנטנות. בדרך כלל, מערכי אנטנות מתחלקים לשני סוגים: . כל האלמנטים (אנטנות במערך) מחוברים 1 .)1 לרשת הזנה וישנה הזנה אחת (פורט . לכל אלמנט ישנה הזנה נפרדת או 2 מספר אלמנטים מחוברים ע"י רשת הזנה ולכל רשת הזנה ישנה הזנה נפרדת. מערך Phased כזה נקרא מערך אנטנות חכם ( .) Antenna Array , Smart Antenna Array כאשר משתמשים במערך אנטנות עם רשת הזנה וכניסה אחת, היתרון לעומת אנטנה אחת, שמקבלים שבח גדול יותר ורוחב אלומה צר יותר (במישור המערך). קיימים סוגים שונים של רשתות הזנה, לדוגמא הזנה מקבילית או טורית, כפי שמופיע . כאשר ישנה אנטנה רחבת 2- ו 1 באיורים סרט ונדרש לתכנן מערך עם רשת הזנה, חשוב שהרשת הזנה תהיה גם רחבת סרט, אחרת רוחב הסרט של המערך הכולל יתקלקל ויהיה צר יותר. כמובן בנוסף ישנם מערכי אנטנות ורשתות הזנה מבוססים על

היום בעזרת מעבדי אותות דיגיטליים חזקים ובעלות נמוכה, מערכות אנטנות חכמות קיבלו עניין עצום ברחבי העולם. מערך של אנטנות מספק יתרונות נוספים בתחום עיבוד אות מרחבי לעומת אנטנה אחת, כאשר בעזרת אלגוריתמים לעיבוד אותות מתקדמים ניתן לבצע עיצוב אלומה (מבחינת אונה ראשית, אונות צד ואפסים של עקום הקרינה), לבצע מעקב אחר היעד, לוקליזציה, גילוי כיוון הגעה של האותות וכו'. שימוש במערך אנטנות כולל שימושים רבים כגון תקשורת אלחוטית, רשתות חיישנים, מכ"ם, ניווט והנדסה ביו-רפואית. ישנם מקרים בהם מעוניינים לקלוט אות « שי סייפן-אלטמן, מהנדס אפליקציות ANSYS בחברת

EM Infinity מר ולדימיר וולפין מייסד

«

.) waveguides מוליכי גלים ( במקרה של מערך אנטנות עם רשת הזנה וכניסה אחת, המקסימום קרינה יתקבל בכיוון מסוים. אם נדרש שהמקסימום קרינה יהיה בכיוון אחר, נצטרך לסובב פיזית את המערך. כעת נתייחס למקרה השני, כאשר לכל אלמנט ישנה הזנה נפרדת. עיבוד מרחבי הוא הרעיון המרכזי של אנטנות אדפטיבית או מערכות אנטנות חכמות. למרות שזה אולי נראה כי אנטנות אדפטיבית התגלו לאחרונה, הן בעצם היו בשימוש כבר במלחמת העולם השנייה עם מעצב אלומה .]1[ Bartlett ) הקונבנציונלי beamformer (

New-Tech Military Magazine l 30