Шта је PESA радар? Како функционише и шта инжењери треба да провере

Пасивни електронски скениран низ, или PESA радар, обично користи релативно централизовану РФ архитектуру за предају/пријем да би напајао многе антенске елементе кроз дистрибутивну мрежу. Електронски контролисани фазни помаци подешавају релативну фазу на елементима, тако да комбиновано зрачење формира сноп у командованом смеру. Читав отвор бленде не мора механички да се ротира за сваку промену усмеравања.

Брзи одговор:PESA пружа електронско управљање снопом са релативно централизованом РФ архитектуром. Његове стварне перформансе зависе од више од саме скраћенице. Инжењери морају да провере појачање у односу на угао скенирања, губитак у мрежи напајања, оперативни пропусни опсег, бочне режњеве, поларизацију, калибрацију, радни циклус, термална ограничења и референтну раван мерења пре него што одлуче да ли дизајн испуњава захтеве апликације.

Ово је важно јер спецификација мерена само у средини фокуса може сакрити услове који управљају перформансама на терену. Високо вршно појачање не показује како се сноп мења близу ивице сектора скенирања. Широк опсег радних фреквенција не доказује да усмеравање снопа остаје стабилно у целом опсегу. Следећи одељци објашњавају како PESA функционише и која питања смањују ризик интеграције.

Како функционише PESA радар

PESA архитектура може бити имплементирана на различите начине, али путања сигнала обично садржи пет функционалних фаза. Неки системи користе поднизове или редундантне канале, тако да блок дијаграм увек треба проверити у односу на стварни дизајн.

1. Генерисање таласног облика и РФ конверзија. Побуђивач ствара потребан таласни облик и претвара га у радну фреквенцију. Предајник затим подиже сигнал на потребан ниво снаге.
2. Дистрибуција снаге. Напојна мрежа дели пренесени сигнал на више путања. Мрежа може користити таласовод, далеководе, делитеље снаге, спојнице и друге микроталасне компоненте.
3. Контрола фазе. Фазни померач у свакој путањи елемента, или у свакој путањи подниза, мења фазу сигнала у складу са командованим смером снопа. Фазна прогресија преко отвора бленде одређује где се јавља конструктивна интерференција.
4. Зрачење и формирање снопа. Елементи антене зраче заједно. Њихова поља се снажно сабирају у одабраном правцу и делимично поништавају у другим правцима, стварајући главни сноп и бочне режњеве.
5. Пријемни рад и калибрација. Рефлектовани сигнали се враћају кроз отвор бленде и доводе мрежу до пријемног ланца. Калибрациони подаци исправљају фазне и амплитудне разлике изазване толеранцијама компоненти, температуром, фреквенцијом и старењем.

Електронско управљање може померати сноп много брже него физичко премештање великог отвора бленде. Међутим, корисна брзина скенирања такође зависи од времена таласног облика, кашњења управљања, обраде сигнала и распоређивача радарских ресурса. Брзина управљања антеном сама по себи не дефинише колико циљева или задатака комплетан радар може да подржи.

Зашто се назива пасивним електронски скенираним низом

Реч пасивна описује РФ архитектуру на отвору бленде. У конвенционалној PESA антени, елементи антене не садрже сваки комплетан активни модул за предају и пријем. Централизовани РФ ланац напаја и прима енергију кроз мрежу за напајање, док компоненте за фазну контролу обликују сноп. Низу је и даље потребна електрична енергија за контролу, пребацивање, хлађење и друге функције.

PESA радар се такође разликује од пасивног радара. Пасивни радар обично детектује одсјаје од спољних предајника или других осветљивача могућности. PESA је архитектура антене и РФ дистрибуције која се може користити у активно емитујућем радару. Мешање ова два значења доводи до погрешних системских захтева.

Који параметри одређују перформансе PESA-е

Најкориснија спецификација је матрица перформанси у односу на фреквенцију, угао скенирања, поларизацију и радне услове. Табела испод наводи ставке које треба дефинисати пре упоређивања низова или тражења понуде.

Зашто се перформансе мењају са углом скенирања

Фазирани низ је обично најјачи близу центри нишана, правца нормалног на отвор бленде. Како се сноп усмерава даље, пројектовани отвор бленде постаје мањи у правцу скенирања. Распоред елемената такође може пружити мање зрачења под командованим углом. Грешке у доводу, међусобно спрезање, структурне толеранције и радар могу додати додатна изобличења.

Резултат може да укључује губитак скенирања, ширу ширину снопа, померене бочне режњеве, већу унакрсну поларизацију или грешку усмеравања. Ове промене се не обухватају једном вредношћу појачања у правцу нишана. За низ намењен за скенирање до одређеног угла, захтевајте податке о појачању и дијаграму у правцу нишана, једном или више међууглова и ивици потребног сектора. Поновите проверу на најнижој, централној и највишој радној фреквенцији.

Размак између елемената заслужује посебну пажњу. Ако је размак превелик у односу на таласну дужину и угао скенирања, нежељени режњеви решетке могу ући у видљиви регион. Дизајн који је прихватљив на доњем крају опсега може се понашати другачије на највишој фреквенцији, где исти физички размак представља више таласних дужина.

Како пропусни опсег и шкрипање снопа утичу на PESA

Многи PESA системи користе фазне помераче да би креирали фазну прогресију која је исправна на одабраној фреквенцији. Када се фреквенција промени, исто подешавање фазе може усмерити сноп под другим углом. Ово померање усмеравања зависно од фреквенције се обично назива „сквинт“ снопа. Величина ефекта зависи од пропусног опсега, угла скенирања, архитектуре и типа мреже за фазну контролу.

Захтев за широким опсегом стога захтева више од изјаве о фреквентном опсегу. Питајте за усмеравање снопа, појачање, бочне режњеве и поларизацију у односу на фреквенцију и угао скенирања. Неки дизајни користе елементе са правим временским кашњењем, технике подниза или фреквентно зависне корекције како би се смањио „склин“ снопа, али ти избори додају сопствене захтеве за губитке, сложеност, величину и калибрацију.

Где су губици у мрежи за напајање важни?

У типичном моностатском PESA систему који користи заједнички отвор бленде, мрежа за напајање учествује и у преносној и у пријемној путањи. Делиоци снаге, преносне линије, таласоводи, фазни померачи, прекидачи и прелази доприносе губицима уношења. При преносу, ови губици смањују снагу која се испоручује отвору бленде и стварају топлоту. При пријему, губици испред пријемника могу смањити осетљивост и ефективни динамички опсег.

Вредности губитака морају бити везане за јасну референтну раван. Наведено појачање антене може искључивати кабл, ротациони спој, прелаз таласовода, мрежу за фазну контролу или радар који је присутан у инсталираном систему. Током пријема, упоредите измерене податке са истом конфигурацијом и референтном равни која се користи у спецификацији.

Да ли PESA значи једну фреквенцију или једну мету

Осам питања која треба поставити пре интеграције PESA низа

1. Које радне фреквенције и тренутни пропусни опсези морају бити подржани и које вредности су обавезне у целом сектору скенирања?
2. Који азимут и елевациони покриће је потребно и да ли је цео отвор бленде механички фиксиран, ротирајући или на други начин репозициониран?
3. Која ограничења појачања, EIRP-а, ширине снопа, бочног режња и унакрсне поларизације важе при пролазу кроз отвор и при максималном углу скенирања?
4. Коју вршну снагу, просечну снагу, ширину импулса и радни циклус морају да поднесу мрежа за напајање и отвор бленде?
5. Где су референтне равни снаге предаје и осетљивости пријема, и који су губици кабла, таласовода, фазног померача и радома укључени?
6. Како ће се низ калибрисати по фреквенцији, температури и углу скенирања, и како ће се детектовати померање након инсталације?
7. Која ограничења у погледу конектора, таласовода, монтаже, радома, величине, тежине и околине важе за инсталирану конфигурацију?
8. Која мерења ће доказати прихватљивост и да ли ће тест подешавање репродуковати оперативну поларизацију, фреквенцију, снагу и услове скенирања?

PESA и AESA нуде различите архитектонске изборе

PESA и радар са активним електронским скенираним низом користе контролисане фазне односе за усмеравање снопова. Њихова главна разлика је у томе где се одвија активно генерисање и пријем РФ сигнала. PESA генерално усмерава централизовану архитектуру предајника и пријемника кроз мрежу за напајање и фазне помераче. AESA дистрибуира многе активне модуле за предају и пријем преко отвора бленде или његових поднизова. Имплементација формирања снопа - аналогна, хибридна или дигитална - је посебна димензија дизајна и не треба је третирати као синоним за разлику између PESA/AESA.

AESA може да понуди већу редундантност, флексибилност таласних облика и брзо заказивање више функција, али такође ствара захтевне захтеве за дистрибуцију напајања, хлађење, калибрацију и контролу модула. PESA може остати практичан када централизована РФ архитектура испуњава захтеве мисије и интеграције. За детаљно поређење архитектуре, прочитајте RF MISOПоређење AESA и PESA радараИсправан избор треба да се заснива на мерљивим захтевима, а не на претпоставци да је један акроним увек бољи.

Како треба мерити и прихватити PESA низ

Тестирање пријема треба да репродукује услове коришћене у спецификацији перформанси. Као минимум, документујте фреквентне тачке, поларизацију, команде скенирања, ниво снаге, радни циклус, стање калибрације, стање радома и РФ референтну раван. Измерите или проверите појачање, ширину снопа, тачност усмеравања, бочне режњеве и унакрсну поларизацију под репрезентативним угловима скенирања.

Потребан домет и подешавање зависе од величине отвора бленде, фреквенције и објекта мерења. Методе далеког поља, компактног домета или блиског поља могу бити одговарајуће. РФ MISOмогућности тестирања антенаописати релевантне ресурсе мерења, али коначна метода и буџет несигурности треба да буду договорени пре почетка испитивања пријемљивости.

RF MISO подршка за процену низа антена

РФ МИСО је произвођач РФ и микроталасних антена који подржава истраживање антена, мерења и системску интеграцију. РФ МИСО не представља комплетан ПЕСА радар као стандардни антенски производ. Релевантне инжењерске дискусије почињу захтевима за отвор бленде антене, напајање и интерфејс који се могу проверити у односу на дефинисани фреквентни опсег, поларизацију, појачање, ширину снопа и механичку амбалажу.

Инжењери могу прегледати РФ МИСОпроизводи од антенског низаипланарне антенекао полазне тачке за дискусије о компонентама и отвору бленде. Доступни стандардни производи не представљају аутоматски PESA радар и подобност мора бити потврђена у односу на комплетну архитектуру система.

За почетну техничку дискусију, наведите оперативни опсег, тренутни пропусни опсег, поларизацију, потребно појачање, сектор скенирања, циљ бочног режња, вршну и просечну снагу, РФ интерфејс, величину отвора бленде, ограничења монтаже, услове околине и очекивања за тестирање пријемности. Ове информације омогућавају инжењерском тиму да идентификује које антене и опције тестирања захтевају даљу процену.

Send the project requirements to info@rf-miso.com or контактирајте РФ МИСОпреко веб странице.

Често постављана питања

Шта значи скраћеница PESA

PESA је скраћеница од пасивни електронски скенирани низ. Обично користи релативно централизовану РФ архитектуру за предају/пријем, мрежу за напајање и контролисане фазне помаке за усмеравање снопа преко отвора антене.

Зашто се PESA назива пасивним ако преноси снагу

Пасивно описује одсуство потпуно активног модула за предају и пријем на сваком елементу антене. Радар и даље користи напајани РФ, контролни, калибрациони и хардвер за хлађење.

Може ли PESA радар пратити више циљева

Може, у зависности од распореда снопа, времена поновног прегледа, дизајна таласног облика, канала пријемника и обраде. Сама ознака PESA не дефинише циљни капацитет.

Да ли је PESA исто што и фазирана антена?

PESA је једна фазирана РФ архитектура, док је фазирана антенска решетка шири концепт антене. AESA је друга РФ архитектура. Аналогно, хибридно и дигитално формирање снопа описују како се формирање снопа имплементира и формирају посебну димензију класификације, а не еквивалентне алтернативе PESA или AESA.

Које податке треба проверити под максималним углом скенирања

Проверите појачање или губитак скенирања, ширину снопа, тачност усмеравања, бочне режњеве, унакрсну поларизацију и понашање импедансе на потребним фреквенцијама и инсталираној конфигурацији.

Када PESA може бити практичан избор

PESA може бити практична када је потребно електронско управљање и када централизовани РФ ланац може да задовољи захтеве пропусног опсега, скенирања, снаге, поузданости, топлоте и одржавања. Одлука треба да прати мерења система и ограничења животног циклуса.