Bei Phased Arrays unterscheiden Sie den Ort der Verstärker und die Verarbeitung der Strahlformungsgewichte. PESA und AESA beschreiben vor allem die RF-Architektur; analog, digital und hybrid die Strahlformung. Das sind keine vier gegenseitig ausschließenden Kategorien.
Wie Phasen den Strahl lenken
Die Felder der Elemente addieren sich mit relativen Amplituden und Phasen. Anordnung, Elementdiagramm und Kopplung beeinflussen das Gesamtergebnis.
Beim einfachen linearen Array mit Abstand d ist der Betrag der Phasendifferenz für den Winkel θ gegen die Normale |Δφ| = 2π(d/λ)|sin θ|. Für d = λ/2 und θ = 30° sind es 90°. Das Vorzeichen hängt von den Konventionen ab.
PESA: Verteilung aus einer gemeinsamen Kette
Ein typisches PESA verteilt die Energie einer gemeinsamen Sendekette über ein Netzwerk mit Phasensteuerung. Passiv bedeutet nicht, dass das gesamte System keinen Sender oder keine Verstärkung besitzt.
Verteil- und Phasenschieberverluste beeinflussen Abstrahlung und Empfang. Der Name legt weder 20–30 dB Gewinn noch eine bestimmte Zahl von Strahlen fest.
AESA: verteilte RF-Funktionen
Ein AESA verteilt Verstärkungs- und Empfangsfunktionen nahe den Elementen oder Untergruppen. Zur lokalen Steuerung kommen Versorgung, Kühlung und Kalibrierung.
Nach Teilausfällen kann Betrieb möglich bleiben, aber Gewinn und Nebenkeulen verändern sich. AESA garantiert nicht 40–50 dBi oder eine Genauigkeit unter 1°. Definieren Sie Apertur, Band und gemessene Größe.
Analoge, digitale und hybride Strahlformung
| Methode | Gewichtung | Vergleich |
|---|---|---|
| Analog | In analogen Signalwegen. | RF-Ketten und Strahlfunktionen. |
| Digital | Auf Daten unabhängiger Kanäle. | Wandler, Datenraten und Rechenleistung. |
| Hybrid | Analoge Untergruppen und digitale Kombination. | Komplexität und gleichzeitige Strahlen. |
Ein digital angesteuerter analoger Phasenschieber macht die gesamte Strahlformung nicht digital. Ein aktives Array kann mehrere dieser Verfahren verwenden.
Abstand, Scan und breite Bänder
Zu große Abstände können Gitterkeulen erzeugen. Für das einfache lineare Modell ist eine übliche Grenze d = λ/(1 + |sin θmax|). Halten Sie Abstand zur Grenze und prüfen Sie ungünstige Fälle einschließlich der kleinsten Wellenlänge.
Gewinn kann außerhalb der Normalen durch projizierte Apertur und Elementantwort abnehmen. Feste Phasen können frequenzabhängige Strahlverschiebung, beam squint, verursachen. Echte Zeitverzögerung ist nicht dasselbe wie eine konstante Phasenverschiebung.
Leistung und Wärme
RF-Leistung und elektrische Aufnahme unterscheiden sich. Verstärkerwirkungsgrad, Tastverhältnis, Wandler und Verarbeitung tragen zur Wärme bei. Es gibt kein gemeinsames Minimum von 100 W je Element für jedes digitale Array.
Vergleichen Sie thermische Bedingungen, Masse und die Aufteilung gemeinsamer Ressourcen. Antennengewinn ist nicht der Verstärkungsfaktor eines Verstärkers.
Eine belastbare Vergleichsspezifikation
- RF-Band und momentane Signalbandbreite.
- Apertur, Scanbereich und Diagramme.
- EIRP und passende Empfangsmetriken.
- Unabhängige gleichzeitige Strahlen und Kanäle.
- Phasen- und Amplitudenfehler sowie Kalibrierung.
- Versorgung, Kühlung und Wartung.
Die Arraytheorie liefert Grundlagen. Vergleichen Sie diese Bedingungen statt vier scheinbar exklusiver Etiketten mit pauschalen Gewinnwerten.
