അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകൾ: ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കും? (അടിസ്ഥാനങ്ങൾ)

പകലിന്റെ സമയം.

അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകളിൽ സ്പേഷ്യൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി വിവിധ അൽഗോരിതങ്ങൾ ഗവേഷണം ചെയ്യുന്നതിനും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും ഞാൻ കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി ചെലവഴിച്ചു, എന്റെ നിലവിലെ ജോലിയുടെ ഭാഗമായി അത് തുടരുന്നു. ഞാൻ സ്വയം കണ്ടെത്തിയ അറിവുകളും തന്ത്രങ്ങളും ഇവിടെ പങ്കുവെക്കാൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ഈ മേഖല പഠിക്കാൻ തുടങ്ങുന്ന ആളുകൾക്കോ ​​താൽപ്പര്യമുള്ളവർക്കോ ഇത് ഉപയോഗപ്രദമാകുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

എന്താണ് ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേ?

ആന്റിന അറേ - ഇത് ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ ബഹിരാകാശത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ആന്റിന ഘടകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ്. ഞങ്ങൾ പരിഗണിക്കുന്ന അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേയുടെ ലളിതമായ ഘടന ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:


അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകളെ പലപ്പോഴും "സ്മാർട്ട്" ആന്റിനകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു (സ്മാർട്ട് ആന്റിന). ഒരു ആന്റിന അറേയെ "സ്മാർട്ട്" ആക്കുന്നത് സ്പേഷ്യൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റും അതിൽ നടപ്പിലാക്കിയിരിക്കുന്ന അൽഗോരിതവുമാണ്. ഈ അൽഗോരിതങ്ങൾ സ്വീകരിച്ച സിഗ്നലിനെ വിശകലനം ചെയ്യുകയും ഓരോ ഘടകത്തിനും സിഗ്നലിന്റെ വ്യാപ്തിയും പ്രാരംഭ ഘട്ടവും നിർണ്ണയിക്കുന്ന $inline$w_1…w_N$inline$ എന്ന വെയ്റ്റിംഗ് ഗുണകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടം രൂപീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നൽകിയിരിക്കുന്ന വ്യാപ്തി-ഘട്ട വിതരണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ മുഴുവൻ ലാറ്റിസും മൊത്തത്തിൽ. ആവശ്യമായ ആകൃതിയുടെ ഒരു റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ സമന്വയിപ്പിക്കാനും സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് അത് മാറ്റാനുമുള്ള കഴിവ് അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകളുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകളിലൊന്നാണ്, ഇത് വിശാലമായ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ചുമതലകളുടെ പരിധി. എന്നാൽ ആദ്യം കാര്യങ്ങൾ ആദ്യം.

റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ എങ്ങനെയാണ് രൂപപ്പെടുന്നത്?

ദിശാസൂചന പാറ്റേൺ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിൽ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന സിഗ്നൽ ശക്തിയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു. ലാളിത്യത്തിനായി, ലാറ്റിസ് മൂലകങ്ങൾ ഐസോട്രോപിക് ആണെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു, അതായത്. അവയിൽ ഓരോന്നിനും, പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന സിഗ്നലിന്റെ ശക്തി ദിശയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിൽ ഗ്രേറ്റിംഗ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ശക്തിയുടെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ അറ്റൻവേഷൻ കാരണം ലഭിക്കുന്നു ഇടപെടൽ ആന്റിന അറേയുടെ വിവിധ ഘടകങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾ. വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്ക് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ സാധ്യമാണെങ്കിൽ മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ പരസ്പരബന്ധം, അതായത്. സിഗ്നലുകളുടെ ഘട്ട വ്യത്യാസം കാലക്രമേണ മാറാൻ പാടില്ല. എബൌട്ട്, ആന്റിന അറേയുടെ ഓരോ മൂലകവും വികിരണം ചെയ്യണം ഹാർമോണിക് സിഗ്നൽ അതേ കാരിയർ ആവൃത്തിയിൽ $inline$f_{0}$inline$. എന്നിരുന്നാലും, പ്രായോഗികമായി പരിമിതമായ വീതി $inline$Delta f << f_{0}$inline$ ഉള്ള നാരോബാൻഡ് സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
എല്ലാ AR ഘടകങ്ങളും ഒരേ സിഗ്നൽ പുറപ്പെടുവിക്കട്ടെ സങ്കീർണ്ണമായ വ്യാപ്തി $inline$x_n(t)=u(t)$inline$. പിന്നെ ഓൺ റിമോട്ട് റിസീവറിൽ, n-th ഘടകത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച സിഗ്നൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം വിശകലനാത്മകമായ ഫോം:

$$display$$a_n(t) = u(t-tau_n)e^{i2pi f_0(t-tau_n)}$$display$$

ഇവിടെ $inline$tau_n$inline$ എന്നത് ആന്റിന എലമെന്റിൽ നിന്ന് സ്വീകരിക്കുന്ന സ്ഥലത്തേക്കുള്ള സിഗ്നൽ പ്രചരണത്തിലെ കാലതാമസമാണ്.
അത്തരമൊരു സിഗ്നൽ "അർദ്ധ-ഹാർമോണിക്", ഒപ്പം യോജിച്ച അവസ്ഥയെ തൃപ്തിപ്പെടുത്താൻ, ഏതെങ്കിലും രണ്ട് മൂലകങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ വ്യാപനത്തിലെ പരമാവധി കാലതാമസം, സിഗ്നൽ എൻവലപ്പിലെ $inline$T$inline$-ലെ മാറ്റത്തിന്റെ സ്വഭാവസമയത്തേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, അതായത്. $inline$u(t-tau_n) ≈ u(t-tau_m)$inline$. അതിനാൽ, ഒരു നാരോബാൻഡ് സിഗ്നലിന്റെ യോജിപ്പിനുള്ള വ്യവസ്ഥ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ എഴുതാം:

$$display$$T≈frac{1}{Delta f}>>frac{D_{max}}{c}=max(tau_k-tau_m) $$display$$

ഇവിടെ $inline$D_{max}$inline$ എന്നത് AR ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പരമാവധി ദൂരം ആണ്, കൂടാതെ $inline$с$inline$ ആണ് പ്രകാശവേഗത.

ഒരു സിഗ്നൽ ലഭിക്കുമ്പോൾ, സ്പേഷ്യൽ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റിൽ ഡിജിറ്റലായി കോഹറന്റ് സമ്മേഷൻ നടത്തപ്പെടുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഈ ബ്ലോക്കിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലിന്റെ സങ്കീർണ്ണ മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എക്സ്പ്രഷൻ ആണ്:

$$display$$y=sum_{n=1}^Nw_n^*x_n$$display$$

ഫോമിലെ അവസാന പദപ്രയോഗത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത് കൂടുതൽ സൗകര്യപ്രദമാണ് ഡോട്ട് ഉൽപ്പന്നം മാട്രിക്സ് രൂപത്തിലുള്ള എൻ-ഡൈമൻഷണൽ കോംപ്ലക്സ് വെക്റ്ററുകൾ:

$$display$$y=(textbf{w},textbf{x})=textbf{w}^Htextbf{x}$$display$$

എവിടെ w и x കോളം വെക്റ്ററുകളാണ്, കൂടാതെ $inline$(.)^H$inline$ ആണ് പ്രവർത്തനം ഹെർമിഷ്യൻ സംയോജനം.

ആന്റിന അറേകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ സിഗ്നലുകളുടെ വെക്റ്റർ പ്രാതിനിധ്യം അടിസ്ഥാനപരമായ ഒന്നാണ്, കാരണം പലപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഗണിതശാസ്ത്ര കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഒരു വെക്റ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത നിമിഷത്തിൽ ലഭിച്ച ഒരു സിഗ്നൽ തിരിച്ചറിയുന്നത് പലപ്പോഴും യഥാർത്ഥ ഫിസിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് അമൂർത്തമാക്കാനും ജ്യാമിതിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് കൃത്യമായി എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് മനസ്സിലാക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു.

ഒരു ആന്റിന അറേയുടെ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ കണക്കാക്കാൻ, നിങ്ങൾ മാനസികമായും ക്രമമായും ഒരു സെറ്റ് "ലോഞ്ച്" ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് വിമാനം തിരമാലകൾ സാധ്യമായ എല്ലാ ദിശകളിൽ നിന്നും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വെക്റ്റർ മൂലകങ്ങളുടെ മൂല്യങ്ങൾ x ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

$$display$$x_n=s_n=exp{-i(textbf{k}(phi,theta),textbf{r}_n)}$$display$$

എവിടെ k - വേവ് വെക്റ്റർ, $inline$phi$inline$, $inline$theta$inline$ – അസിമുത്ത് കോൺ и എലവേഷൻ കോൺ, ഒരു വിമാന തരംഗത്തിന്റെ ആഗമന ദിശയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു, $inline$textbf{r}_n$inline$ ആണ് ആന്റിന മൂലകത്തിന്റെ കോർഡിനേറ്റ്, $inline$s_n$inline$ ആണ് ഫേസിംഗ് വെക്റ്ററിന്റെ മൂലകം s വേവ് വെക്‌ടറുള്ള വിമാന തരംഗം k (ഇംഗ്ലീഷ് സാഹിത്യത്തിൽ ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള വെക്റ്ററിനെ സ്റ്റിയറേജ് വെക്റ്റർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു). അളവിന്റെ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വ്യാപ്തിയുടെ ആശ്രിതത്വം y $inline$phi$inline$, $inline$theta$inline$ എന്നിവയിൽ നിന്ന് വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകളുടെ ഒരു നൽകിയിരിക്കുന്ന വെക്‌ടറിന് സ്വീകരണം നൽകുന്നതിന് ആന്റിന അറേയുടെ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ നിർണ്ണയിക്കുന്നു w.

ആന്റിന അറേ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ സവിശേഷതകൾ

തിരശ്ചീന തലത്തിൽ (അതായത്, പാറ്റേൺ $inline$phi$inline$ എന്ന അസിമുത്തൽ കോണിനെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു) ഒരു ലീനിയർ ഇക്വിഡിസ്റ്റന്റ് ആന്റിന അറേയിലെ ആന്റിന അറേകളുടെ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ പൊതു സവിശേഷതകൾ പഠിക്കുന്നത് സൗകര്യപ്രദമാണ്. രണ്ട് വീക്ഷണകോണുകളിൽ നിന്ന് സൗകര്യപ്രദമാണ്: വിശകലന കണക്കുകൂട്ടലുകളും വിഷ്വൽ അവതരണവും.

ഒരു യൂണിറ്റ് വെക്‌ടറിനായി ($inline$w_n=1, n = 1 ... N$inline$) നമുക്ക് DN കണക്കാക്കാം. കൂടുതൽ സമീപനം.
ഇവിടെ ഗണിതം
വേവ് വെക്‌ടറിന്റെ ലംബ അക്ഷത്തിലേക്കുള്ള പ്രൊജക്ഷൻ: $inline$k_v=-frac{2pi}{lambda}sinphi$inline$
സൂചിക n ഉള്ള ആന്റിന മൂലകത്തിന്റെ ലംബ കോർഡിനേറ്റ്: $inline$r_{nv}=(n-1)d$inline$
ഇത് d - ആന്റിന അറേ കാലയളവ് (അടുത്തുള്ള ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം), λ - തരംഗദൈർഘ്യം. മറ്റെല്ലാ വെക്റ്റർ മൂലകങ്ങളും r പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്.
ആന്റിന അറേ സ്വീകരിച്ച സിഗ്നൽ ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു:

$$display$$y=sum_{n=1}^{N}1 ⋅exp{i2pi nfrac{d}{lambda}sinphi}$$display$$

നമുക്ക് ഫോർമുല പ്രയോഗിക്കാം ജ്യാമിതീയ പുരോഗതിയുടെ ആകെത്തുക и സങ്കീർണ്ണമായ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യലുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ത്രികോണമിതി പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ പ്രാതിനിധ്യം :

$$display$$y=frac{1-exp{i2pi Nfrac{d}{lambda}sinphi}}{1-exp{i2pi frac{d}{lambda}sinphi}}=frac{sin(pi frac{Nd} {lambda}sinphi)}{sin(pi frac{d}{lambda}sinphi)}exp{ipi frac{d(N-1)}{lambda}sinphi}$$display$$

ഫലമായി നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

$$display$$F(phi)=|y|^2=frac{sin^2(pi frac{Nd}{lambda}sinphi)}{sin^2(pi frac{d}{lambda}sinphi)} $ $Display$$

റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ ആവൃത്തി

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ആന്റിന അറേ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ കോണിന്റെ സൈനിന്റെ ആനുകാലിക പ്രവർത്തനമാണ്. ഇതിനർത്ഥം അനുപാതത്തിന്റെ ചില മൂല്യങ്ങളിൽ എന്നാണ് d/λ ഇതിന് ഡിഫ്രാക്ഷൻ (അധിക) മാക്സിമ ഉണ്ട്.
N = 5-നുള്ള ആന്റിന അറേയുടെ നിലവാരമില്ലാത്ത റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ
ധ്രുവീയ കോർഡിനേറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ N = 5-നുള്ള ആന്റിന അറേയുടെ നോർമലൈസ്ഡ് റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ

"ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഡിറ്റക്ടറുകളുടെ" സ്ഥാനം നേരിട്ട് കാണാൻ കഴിയും സൂത്രവാക്യങ്ങൾ DN-നായി. എന്നിരുന്നാലും, അവ ഭൗതികമായും ജ്യാമിതീയമായും (എൻ-ഡൈമൻഷണൽ സ്പേസിൽ) എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് മനസിലാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കും.

ഇനങ്ങൾ ഘട്ടം ഘട്ടമായി വെക്റ്റർ s സങ്കീർണ്ണമായ എക്‌സ്‌പോണന്റുകളാണ് $inline$e^{iPsi n}$inline$, ഇവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് $inline$Psi = 2pi frac{d}{lambda}sinphi$inline$ എന്ന സാമാന്യ കോണിന്റെ മൂല്യം കൊണ്ടാണ്. ഒരു വിമാന തരംഗത്തിന്റെ വരവിന്റെ വ്യത്യസ്ത ദിശകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന രണ്ട് സാമാന്യവൽക്കരിച്ച കോണുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, അതിനായി $inline$Psi_1 = Psi_2 + 2pi m$inline$, ഇത് അർത്ഥമാക്കുന്നത് രണ്ട് കാര്യങ്ങളാണ്:

• ശാരീരികമായി: ഈ ദിശകളിൽ നിന്ന് വരുന്ന പ്ലെയിൻ വേവ് ഫ്രണ്ടുകൾ ആന്റിന അറേയുടെ മൂലകങ്ങളിൽ വൈദ്യുതകാന്തിക ആന്ദോളനങ്ങളുടെ സമാന ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്-ഫേസ് വിതരണങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.
• ജ്യാമിതീയമായി: ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള വെക്റ്ററുകൾ ഈ രണ്ട് ദിശകളും യോജിക്കുന്നു.

ഈ രീതിയിൽ ബന്ധപ്പെട്ട തരംഗ ആഗമനത്തിന്റെ ദിശകൾ ആന്റിന അറേയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് തുല്യമാണ്, അവ പരസ്പരം വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ല.

ഡിപിയുടെ ഒരു പ്രധാന പരമാവധി മാത്രം എല്ലായ്‌പ്പോഴും കിടക്കുന്ന കോണുകളുടെ മേഖല എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കും? ഇനിപ്പറയുന്ന പരിഗണനകളിൽ നിന്ന് പൂജ്യം അസിമുത്തിന് സമീപം ഇത് ചെയ്യാം: രണ്ട് അടുത്തുള്ള മൂലകങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഫേസ് ഷിഫ്റ്റിന്റെ മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് $inline$-pi$inline$ മുതൽ $inline$pi$inline$ വരെയുള്ള പരിധിയിലായിരിക്കണം.

$$display$$-pi<2pifrac{d}{lambda}sinphi

ഈ അസമത്വം പരിഹരിക്കുന്നതിലൂടെ, പൂജ്യത്തിന് സമീപമുള്ള അദ്വിതീയ മേഖലയുടെ അവസ്ഥ ഞങ്ങൾ നേടുന്നു:

$$display$$|sinphi|

കോണിലെ അദ്വിതീയതയുടെ മേഖലയുടെ വലുപ്പം ബന്ധത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് കാണാൻ കഴിയും d/λ. എങ്കിൽ d = 0.5λ, അപ്പോൾ സിഗ്നൽ വരവിന്റെ ഓരോ ദിശയും "വ്യക്തിഗതമാണ്", കൂടാതെ അദ്വിതീയതയുടെ പ്രദേശം കോണുകളുടെ മുഴുവൻ ശ്രേണിയും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. എങ്കിൽ d = 2.0λ, അപ്പോൾ ദിശകൾ 0, ± 30, ± 90 എന്നിവ തുല്യമാണ്. റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ലോബുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.

സാധാരണഗതിയിൽ, ദിശാസൂചന ആന്റിന ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ലോബുകൾ അടിച്ചമർത്താൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ആന്റിന അറേയുടെ സമ്പൂർണ്ണ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ ഒരു മൂലകത്തിന്റെയും ഐസോട്രോപിക് മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു നിരയുടെയും പാറ്റേണിന്റെ ഉൽപ്പന്നമാണ്. ഒരു മൂലകത്തിന്റെ പാറ്റേണിന്റെ പാരാമീറ്ററുകൾ സാധാരണയായി ആന്റിന അറേയുടെ അവ്യക്തതയുടെ മേഖലയുടെ അവസ്ഥയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്.

പ്രധാന ലോബ് വീതി

പരക്കെ അറിയപ്പെടുന്നത് ആന്റിന സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതി കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഫോർമുല: $inline$Delta phi ≈ frac{lambda}{D}$inline$, ഇവിടെ D ആണ് ആന്റിനയുടെ സ്വഭാവ വലുപ്പം. മിറർ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ തരം ആന്റിനകൾക്കായി ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആന്റിന അറേകൾക്കും ഇത് സാധുതയുള്ളതാണെന്ന് നമുക്ക് കാണിക്കാം.

പ്രധാന മാക്സിമിന് സമീപമുള്ള പാറ്റേണിന്റെ ആദ്യ പൂജ്യങ്ങളാൽ പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതി നമുക്ക് നിർണ്ണയിക്കാം. ന്യൂമറേറ്റർ ഭാവങ്ങൾ $inline$F(phi)$inline$ എന്നതിനായി $inline$sinphi=mfrac{lambda}{dN}$inline$ വരുമ്പോൾ അപ്രത്യക്ഷമാകും. ആദ്യ പൂജ്യങ്ങൾ m = ±1 ന് തുല്യമാണ്. വിശ്വസിക്കുന്നു $inline$frac{lambda}{dN}<<1$inline$ ഞങ്ങൾക്ക് $inline$Delta phi = 2frac{lambda}{dN}$inline$ ലഭിക്കും.

സാധാരണഗതിയിൽ, ആന്റിന ഡയറക്‌ടിവിറ്റി പാറ്റേണിന്റെ വീതി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പകുതി-പവർ ലെവൽ (-3 ഡിബി) ആണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, എക്സ്പ്രഷൻ ഉപയോഗിക്കുക:

$$display$$Delta phi≈0.88frac{lambda}{dN}$$display$$

ഉദാഹരണം:

ആന്റിന അറേ വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യങ്ങൾ സജ്ജീകരിച്ച് പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതി നിയന്ത്രിക്കാനാകും. നമുക്ക് മൂന്ന് വിതരണങ്ങൾ പരിഗണിക്കാം:

• യൂണിഫോം ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ (ഭാരം 1): $inline$w_n=1$inline$.
• ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ അരികുകളിലേക്ക് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യങ്ങൾ കുറയുന്നു (ഭാരം 2): $inline$w_n=0.5+0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$
• ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ അരികുകളിലേക്ക് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുന്നു (ഭാരം 3): $inline$w_n=0.5-0.3cos(2pifrac{n-1}{N}-pifrac{N-1}{N})$inline$

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന നോർമലൈസ്ഡ് റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണുകൾ ഒരു ലോഗരിഥമിക് സ്കെയിലിൽ ചിത്രം കാണിക്കുന്നു:
ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് ഇനിപ്പറയുന്ന ട്രെൻഡുകൾ കണ്ടെത്താനാകും: അറേയുടെ അരികുകളിലേക്ക് ഭാരം കോഫിഫിഷ്യന്റ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകളുടെ വിതരണം കുറയുന്നത് പാറ്റേണിന്റെ പ്രധാന ലോബിന്റെ വിശാലതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പക്ഷേ സൈഡ് ലോബുകളുടെ നില കുറയുന്നു. ആന്റിന അറേയുടെ അരികുകളിലേക്ക് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യങ്ങൾ, നേരെമറിച്ച്, പ്രധാന ലോബിന്റെ സങ്കോചത്തിനും സൈഡ് ലോബുകളുടെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന കേസുകൾ ഇവിടെ പരിഗണിക്കുന്നത് സൗകര്യപ്രദമാണ്:

1. അങ്ങേയറ്റം ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ മൂലകങ്ങളുടെയും വെയ്റ്റിംഗ് ഗുണകങ്ങളുടെ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകൾ പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്. പുറത്തെ മൂലകങ്ങളുടെ ഭാരം ഒന്നിന് തുല്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ലാറ്റിസ് ഒരു കാലയളവുള്ള രണ്ട്-ഘടക AR-ന് തുല്യമാകും D = (N-1)d. മുകളിൽ അവതരിപ്പിച്ച ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് പ്രധാന ദളത്തിന്റെ വീതി കണക്കാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സൈഡ്‌വാളുകൾ ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയായി മാറുകയും പ്രധാന മാക്സിമം ഉപയോഗിച്ച് വിന്യസിക്കുകയും ചെയ്യും.
2. കേന്ദ്ര മൂലകത്തിന്റെ ഭാരം ഒന്നിന് തുല്യമാണ്, മറ്റുള്ളവ പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ഐസോട്രോപിക് റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ ഉള്ള ഒരു ആന്റിന ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു.

പ്രധാന പരമാവധി ദിശ

അതിനാൽ, എപി എപിയുടെ പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതി നിങ്ങൾക്ക് എങ്ങനെ ക്രമീകരിക്കാമെന്ന് ഞങ്ങൾ നോക്കി. ഇനി ദിശ എങ്ങനെ നയിക്കാമെന്ന് നോക്കാം. ഓർക്കാം വെക്റ്റർ എക്സ്പ്രഷൻ ലഭിച്ച സിഗ്നലിനായി. $inline$phi_0$inline$ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലേക്ക് നോക്കാൻ പരമാവധി റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ നമുക്ക് ആഗ്രഹിക്കാം. ഈ ദിശയിൽ നിന്ന് പരമാവധി വൈദ്യുതി ലഭിക്കണം എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. ഈ ദിശ $inline$textbf{s}(phi_0)$inline$ ലെ ഫേസിംഗ് വെക്‌ടറുമായി യോജിക്കുന്നു N-ഡൈമൻഷണൽ വെക്റ്റർ സ്പേസ്, ലഭിച്ച പവർ ഈ ഫേസിംഗ് വെക്റ്ററിന്റെ സ്കെലാർ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ചതുരവും വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകളുടെ വെക്റ്ററും ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു. w. രണ്ട് വെക്‌ടറുകളുടെ സ്‌കേലാർ പ്രോഡക്റ്റ് അവയാകുമ്പോൾ പരമാവധി ആയിരിക്കും കോളിനിയർ, അതായത്. $inline$textbf{w}=beta textbf{s}(phi_0)$inline$, എവിടെ β - ചില സാധാരണമാക്കൽ ഘടകം. അങ്ങനെ, ആവശ്യമുള്ള ദിശയ്ക്കായി ഫേസിംഗ് വെക്റ്ററിന് തുല്യമായ ഭാരം വെക്റ്റർ തിരഞ്ഞെടുത്താൽ, ഞങ്ങൾ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ പരമാവധി തിരിക്കും.

ഇനിപ്പറയുന്ന വെയ്റ്റിംഗ് ഘടകങ്ങൾ ഒരു ഉദാഹരണമായി പരിഗണിക്കുക: $inline$textbf{w}=textbf{s}(10°)$inline$

$$display$$w_n=exp{i2pifrac{d}{lambda}(n-1)sin(10pi/180)}$$display$$

തത്ഫലമായി, 10 ° ദിശയിൽ പ്രധാന പരമാവധി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ നമുക്ക് ലഭിക്കും.

ഇപ്പോൾ ഞങ്ങൾ അതേ വെയ്റ്റിംഗ് ഗുണകങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ സിഗ്നൽ റിസപ്ഷനല്ല, മറിച്ച് ട്രാൻസ്മിഷനാണ്. ഒരു സിഗ്നൽ കൈമാറുമ്പോൾ, വേവ് വെക്റ്ററിന്റെ ദിശ വിപരീതമായി മാറുന്നത് ഇവിടെ പരിഗണിക്കേണ്ടതാണ്. മൂലകങ്ങൾ എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള വെക്റ്റർ റിസപ്ഷനും ട്രാൻസ്മിഷനും അവർ എക്സ്പോണന്റിന്റെ ചിഹ്നത്തിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതായത്. സങ്കീർണ്ണമായ സംയോജനത്താൽ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, -10 ° ദിശയിൽ സംപ്രേഷണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പരമാവധി റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ ഞങ്ങൾ നേടുന്നു, ഇത് ഒരേ ഭാരമുള്ള ഗുണകങ്ങളുള്ള സ്വീകരണത്തിനുള്ള പരമാവധി റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല, സാഹചര്യം ശരിയാക്കാൻ, അത് ആവശ്യമാണ് ഭാരം ഗുണകങ്ങളിലേക്കും സങ്കീർണ്ണമായ സംയോജനം പ്രയോഗിക്കുക.

ആന്റിന അറേകളുമായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ സ്വീകരണത്തിനും പ്രക്ഷേപണത്തിനുമുള്ള പാറ്റേണുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ വിവരിച്ച സവിശേഷത എല്ലായ്പ്പോഴും മനസ്സിൽ സൂക്ഷിക്കണം.

നമുക്ക് റേഡിയേഷൻ പാറ്റേൺ ഉപയോഗിച്ച് കളിക്കാം

നിരവധി ഉയരങ്ങൾ

ദിശയിൽ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ രണ്ട് പ്രധാന മാക്സിമ രൂപീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ചുമതല നമുക്ക് സജ്ജമാക്കാം: -5 °, 10 °. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ ഒരു വെയ്റ്റ് വെക്റ്ററായി, അനുബന്ധ ദിശകൾക്കായി ഫേസിംഗ് വെക്റ്ററുകളുടെ വെയ്റ്റഡ് തുക തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.

$$display$$textbf{w} = betatextbf{s}(10°)+(1-beta)textbf{s}(-5°)$$display$$

അനുപാതം ക്രമീകരിക്കുന്നു β പ്രധാന ദളങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം നിങ്ങൾക്ക് ക്രമീകരിക്കാം. വെക്റ്റർ സ്പേസിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് നോക്കുന്നത് ഇവിടെയും സൗകര്യപ്രദമാണ്. എങ്കിൽ β 0.5-ൽ കൂടുതലാണ്, അപ്പോൾ വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകളുടെ വെക്റ്റർ അടുത്ത് കിടക്കുന്നു s(10°), അല്ലാത്തപക്ഷം s(-5°). വെയ്റ്റ് വെക്റ്റർ ഒരു ഫേസറിനോട് അടുക്കുന്തോറും അനുബന്ധ സ്കെലാർ ഉൽപ്പന്നം വർദ്ധിക്കും, അതിനാൽ അനുബന്ധ പരമാവധി ഡിപിയുടെ മൂല്യം.

എന്നിരുന്നാലും, രണ്ട് പ്രധാന ദളങ്ങൾക്കും പരിമിതമായ വീതിയുണ്ടെന്നത് പരിഗണിക്കേണ്ടതാണ്, നമുക്ക് രണ്ട് അടുത്ത ദിശകളിലേക്ക് ട്യൂൺ ചെയ്യണമെങ്കിൽ, ഈ ദളങ്ങൾ ഒന്നായി ലയിക്കും, ചില മധ്യ ദിശയിലേക്ക് നയിക്കും.

പരമാവധി ഒന്ന് പൂജ്യം

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ പരമാവധി $inline$phi_1=10°$inline$ എന്ന ദിശയിലേക്ക് ക്രമീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം, അതേ സമയം $inline$phi_2=-5°$inline$ എന്ന ദിശയിൽ നിന്ന് വരുന്ന സിഗ്നലിനെ അടിച്ചമർത്തുക. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, നിങ്ങൾ അനുബന്ധ കോണിനായി DN പൂജ്യം സജ്ജീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. നിങ്ങൾക്ക് ഇത് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ചെയ്യാൻ കഴിയും:

$$display$$textbf{w}=textbf{s}_1-frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{N}textbf{s}_2$$display$$

ഇവിടെ $inline$textbf{s}_1 = textbf{s}(10°)$inline$, ഒപ്പം $inline$textbf{s}_2 = textbf{s}(-5°)$inline$.

ഭാരം വെക്റ്റർ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന്റെ ജ്യാമിതീയ അർത്ഥം ഇപ്രകാരമാണ്. ഞങ്ങൾക്ക് ഈ വെക്റ്റർ വേണം w $inline$textbf{s}_1$inline$-ലേക്ക് പരമാവധി പ്രൊജക്ഷൻ ഉണ്ടായിരുന്നു, അതേ സമയം $inline$textbf{s}_2$inline$ എന്ന വെക്‌ടറിന് ഓർത്തോഗണൽ ആയിരുന്നു. വെക്‌ടറിനെ $inline$textbf{s}_1$inline$ രണ്ട് പദങ്ങളായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം: ഒരു കോളിനിയർ വെക്റ്റർ $inline$textbf{s}_2$inline$, ഒരു ഓർത്തോഗണൽ വെക്റ്റർ $inline$textbf{s}_2$inline$. പ്രശ്ന പ്രസ്താവന തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന്, വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകളുടെ വെക്റ്ററായി രണ്ടാമത്തെ ഘടകം തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് w. $inline$textbf{s}_1$inline$ എന്ന വെക്‌ടറിനെ നോർമലൈസ് ചെയ്‌ത വെക്‌ടറിലേക്ക് $inline$frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}$inline$ പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്‌ത് കോളിനിയർ ഘടകം കണക്കാക്കാം.

$$display$$textbf{s}_{1||}=frac{textbf{s}_2}{sqrt{N}}frac{textbf{s}_2^Htextbf{s}_1}{sqrt{N}} $$ ഡിസ്പ്ലേ$$

അതനുസരിച്ച്, യഥാർത്ഥ ഫേസിംഗ് വെക്‌ടറിൽ നിന്ന് അതിന്റെ കോളിനിയർ ഘടകം കുറച്ചാൽ $inline$textbf{s}_1$inline$, ഞങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ വെക്റ്റർ ലഭിക്കും.

ചില അധിക കുറിപ്പുകൾ

1. മുകളിൽ എല്ലായിടത്തും, ഭാരം വെക്റ്റർ നോർമലൈസ് ചെയ്യുന്ന പ്രശ്നം ഞാൻ ഒഴിവാക്കി, അതായത്. അതിന്റെ നീളം. അതിനാൽ, ഭാരം വെക്റ്ററിന്റെ സാധാരണവൽക്കരണം ആന്റിന അറേ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ സവിശേഷതകളെ ബാധിക്കില്ല: പ്രധാന പരമാവധി ദിശ, പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതി മുതലായവ. ഈ നോർമലൈസേഷൻ സ്പേഷ്യൽ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ SNR-നെ ബാധിക്കില്ലെന്നും കാണിക്കാം. ഇക്കാര്യത്തിൽ, സ്പേഷ്യൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് അൽഗോരിതങ്ങൾ പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, ഭാരം വെക്റ്ററിന്റെ ഒരു യൂണിറ്റ് നോർമലൈസേഷൻ ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി അംഗീകരിക്കുന്നു, അതായത്. $inline$textbf{w}^Htextbf{w}=1$inline$
2. ഒരു ആന്റിന അറേയുടെ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള സാധ്യതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണം അനുസരിച്ചാണ് N. കൂടുതൽ മൂലകങ്ങൾ, സാധ്യതകൾ വിശാലമാകും. സ്പേഷ്യൽ വെയ്റ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ കൂടുതൽ സ്വാതന്ത്ര്യം, എൻ-ഡൈമൻഷണൽ സ്പേസിൽ ഭാരം വെക്റ്റർ എങ്ങനെ "വളച്ചൊടിക്കാം" എന്നതിനുള്ള കൂടുതൽ ഓപ്ഷനുകൾ.
3. റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണുകൾ സ്വീകരിക്കുമ്പോൾ, ആന്റിന അറേ ഭൗതികമായി നിലവിലില്ല, ഇതെല്ലാം സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്ന കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റിന്റെ "ഭാവനയിൽ" മാത്രമേ ഉള്ളൂ. ഇതിനർത്ഥം ഒരേ സമയം നിരവധി പാറ്റേണുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കാനും വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ നിന്ന് വരുന്ന സിഗ്നലുകൾ സ്വതന്ത്രമായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാനും കഴിയും. പ്രക്ഷേപണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, എല്ലാം കുറച്ചുകൂടി സങ്കീർണ്ണമാണ്, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത ഡാറ്റ സ്ട്രീമുകൾ കൈമാറുന്നതിന് നിരവധി ഡിഎൻസുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളിലെ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ വിളിക്കുന്നു MIMO.
4. അവതരിപ്പിച്ച മാറ്റ്‌ലാബ് കോഡ് ഉപയോഗിച്ച്, നിങ്ങൾക്ക് സ്വയം DN ഉപയോഗിച്ച് കളിക്കാം
   കോഡ്

   % antenna array settings
   N = 10;             % number of elements
   d = 0.5;            % period of antenna array
   wLength = 1;        % wavelength
   mode = 'receiver';  % receiver or transmitter
   
   % weights of antenna array
   w = ones(N,1);    
   % w = 0.5 + 0.3*cos(2*pi*((0:N-1)-0.5*(N-1))/N).';
   % w = 0.5 - 0.3*cos(2*pi*((0:N-1)-0.5*(N-1))/N).';
   % w = exp(2i*pi*d/wLength*sin(10/180*pi)*(0:N-1)).';
   % b = 0.5; w = b*exp(2i*pi*d/wLength*sin(+10/180*pi)*(0:N-1)).' + (1-b)*exp(2i*pi*d/wLength*sin(-5/180*pi)*(0:N-1)).';
   % b = 0.5; w = b*exp(2i*pi*d/wLength*sin(+3/180*pi)*(0:N-1)).' + (1-b)*exp(2i*pi*d/wLength*sin(-3/180*pi)*(0:N-1)).';
   
   % s1 = exp(2i*pi*d/wLength*sin(10/180*pi)*(0:N-1)).';
   % s2 = exp(2i*pi*d/wLength*sin(-5/180*pi)*(0:N-1)).';
   % w = s1 - (1/N)*s2*s2'*s1;
   % w = s1;
   
   % normalize weights
   w = w./sqrt(sum(abs(w).^2));
   
   % set of angle values to calculate pattern
   angGrid_deg = (-90:0.5:90);
   
   % convert degree to radian
   angGrid = angGrid_deg * pi / 180;
   % calculate set of steerage vectors for angle grid
   switch (mode)
       case 'receiver'
           s = exp(2i*pi*d/wLength*bsxfun(@times,(0:N-1)',sin(angGrid)));
       case 'transmitter'
           s = exp(-2i*pi*d/wLength*bsxfun(@times,(0:N-1)',sin(angGrid)));
   end
   
   % calculate pattern
   y = (abs(w'*s)).^2;
   
   %linear scale
   plot(angGrid_deg,y/max(y));
   grid on;
   xlim([-90 90]);
   
   % log scale
   % plot(angGrid_deg,10*log10(y/max(y)));
   % grid on;
   % xlim([-90 90]);

ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേ ഉപയോഗിച്ച് എന്ത് പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനാകും?

ഒരു അജ്ഞാത സിഗ്നലിന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ റിസപ്ഷൻസിഗ്നലിന്റെ വരവിന്റെ ദിശ അജ്ഞാതമാണെങ്കിൽ (കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ചാനൽ മൾട്ടിപാത്ത് ആണെങ്കിൽ, സാധാരണയായി നിരവധി ദിശകളുണ്ട്), ആന്റിന അറേയിൽ ലഭിച്ച സിഗ്നൽ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒപ്റ്റിമൽ വെക്റ്റർ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. w അങ്ങനെ സ്പേഷ്യൽ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ SNR പരമാവധി ആയിരിക്കും.

പശ്ചാത്തല ശബ്ദത്തിനെതിരെ ഒപ്റ്റിമൽ സിഗ്നൽ സ്വീകരണംഇവിടെ പ്രശ്നം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ഉയർത്തിക്കാട്ടുന്നു: പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഉപയോഗപ്രദമായ സിഗ്നലിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പാരാമീറ്ററുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഇടപെടലിന്റെ ഉറവിടങ്ങളുണ്ട്. എപി ഔട്ട്പുട്ടിൽ SINR പരമാവധിയാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, സിഗ്നൽ റിസപ്ഷനിലെ ഇടപെടലിന്റെ സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുക.

ഉപയോക്താവിന് ഒപ്റ്റിമൽ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻമൊബൈൽ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളിലും (4G, 5G) വൈ-ഫൈയിലും ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അർത്ഥം ലളിതമാണ്: ഉപയോക്തൃ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ചാനലിലെ പ്രത്യേക പൈലറ്റ് സിഗ്നലുകളുടെ സഹായത്തോടെ, ആശയവിനിമയ ചാനലിന്റെ സ്പേഷ്യൽ സവിശേഷതകൾ വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു, അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, പ്രക്ഷേപണത്തിന് അനുയോജ്യമായ വെയ്റ്റിംഗ് കോഫിഫിഷ്യന്റുകളുടെ വെക്റ്റർ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു.

ഡാറ്റ സ്ട്രീമുകളുടെ സ്പേഷ്യൽ മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ്അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകൾ ഒരേ ആവൃത്തിയിൽ ഒരേ സമയം നിരവധി ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ അനുവദിക്കുന്നു, അവയിൽ ഓരോന്നിനും വ്യക്തിഗത പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ MU-MIMO എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് നിലവിൽ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളിൽ സജീവമായി നടപ്പിലാക്കുന്നു (എവിടെയെങ്കിലും ഇതിനകം). സ്പേഷ്യൽ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗിന്റെ സാധ്യത നൽകിയിട്ടുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, 4G LTE മൊബൈൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സ്റ്റാൻഡേർഡ്, IEEE802.11ay Wi-Fi സ്റ്റാൻഡേർഡ്, 5G മൊബൈൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സ്റ്റാൻഡേർഡുകൾ എന്നിവയിൽ.

റഡാറുകൾക്കുള്ള വെർച്വൽ ആന്റിന അറേകൾനിരവധി ട്രാൻസ്മിറ്റിംഗ് ആന്റിന ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി വളരെ വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഒരു വെർച്വൽ ആന്റിന അറേ രൂപീകരിക്കാൻ ഡിജിറ്റൽ ആന്റിന അറേകൾ സാധ്യമാക്കുന്നു. ഒരു വെർച്വൽ ഗ്രിഡിന് യഥാർത്ഥമായതിന്റെ എല്ലാ സവിശേഷതകളും ഉണ്ട്, എന്നാൽ നടപ്പിലാക്കാൻ കുറച്ച് ഹാർഡ്‌വെയർ ആവശ്യമാണ്.

റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകളുടെ പാരാമീറ്ററുകളുടെ എസ്റ്റിമേഷൻഅഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകൾ നമ്പർ, പവർ, എന്നിവ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു കോണീയ കോർഡിനേറ്റുകൾ റേഡിയോ ഉദ്വമന സ്രോതസ്സുകൾ, വിവിധ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകൾക്കിടയിൽ ഒരു സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ കണക്ഷൻ സ്ഥാപിക്കുക. ഈ വിഷയത്തിൽ അഡാപ്റ്റീവ് ആന്റിന അറേകളുടെ പ്രധാന നേട്ടം അടുത്തുള്ള റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകളെ സൂപ്പർ-റിസോൾവ് ചെയ്യാനുള്ള കഴിവാണ്. ഉറവിടങ്ങൾ, ഇവയ്‌ക്കിടയിലുള്ള കോണീയ ദൂരം ആന്റിന അറേ റേഡിയേഷൻ പാറ്റേണിന്റെ പ്രധാന ലോബിന്റെ വീതിയേക്കാൾ കുറവാണ് (റെയ്ലീ റെസലൂഷൻ പരിധി). സിഗ്നലിന്റെ വെക്റ്റർ പ്രാതിനിധ്യം, അറിയപ്പെടുന്ന സിഗ്നൽ മോഡൽ, അതുപോലെ ലീനിയർ ഗണിതശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപകരണം എന്നിവ കാരണം ഇത് പ്രധാനമായും സാധ്യമാണ്.

ശ്രദ്ധിച്ചതിന് നന്ദി

അവലംബം: www.habr.com