En la tecnología de comunicación moderna, el diseño del satélite de transmisión directa (DBS) sistema de alimentación de antenaes la clave para lograr una alta eficiencia y baja pérdida. Este documento comenzará a partir de los principios básicos, los métodos de diseño y las rutas de optimización del sistema de alimentación de antena para explorar cómo lograr el objetivo de alta eficiencia y baja pérdida en la banda DBS.
1. Principios básicos del sistema de alimentación de antena
El sistema de alimentación de antena es un puente entre la antena y la parte delantera de RF. Su tarea principal es transmitir la señal de RF desde la antena al dispositivo receptor al tiempo que minimiza la pérdida e interferencia de la señal. El diseño delsistema de alimentación de antenaDebe considerar los parámetros clave como el rango de frecuencia, el ancho de banda, la ganancia y la relación de onda estacionaria (VSWR).
Por ejemplo, en el diseño de antenas DBS en la banda KU, el sistema de alimentación generalmente adopta la alimentación de la línea de microstrip y forma una red de alimentación de baja pérdida a través de la combinación de guía de onda.
2. Factores clave para el diseño de alta eficiencia
2.1 Optimización de ganancia y ancho de banda
Un eficientesistema de alimentación de antenaNecesita lograr un equilibrio entre ganancia y ancho de banda. Por ejemplo, un estudio diseñó una antena de banda Ku con una ganancia de 28. 4-31. 3 dB en polarizaciones verticales y horizontales, respectivamente, y un ancho de banda que cubre toda la banda de frecuencia de enlace descendente. Este diseño logra un rendimiento eficiente de radiación al optimizar el tamaño y el peso de la red de alimentación de la guarda de ondas y la guía de ondas.
2.2 Red de alimentación de baja pérdida
La pérdida de la red de alimentación afecta directamente el rendimiento general del sistema de antena. Los estudios han demostrado que el uso de alimentadores blindados con baja pérdida y la producción de moho de precisión puede mejorar significativamente el rendimiento eléctrico de la antena. Además, al introducir tecnologías como la estructura del suelo defectuosa (DG), la eficiencia de la radiación se puede mejorar sin aumentar el tamaño de la antena.
2.3 Procesamiento y optimización de alta precisión
El rendimiento delsistema de alimentación de antenaTambién depende de la precisión del procesamiento. Por ejemplo, un estudio optimizó la precisión del procesamiento de componentes clave, como cuernos, ortogonales y guías de onda retorcidas a través del software de simulación de estructura de alta frecuencia y finalmente logró el objetivo de una onda permanente mejor que -3 DB y discriminación de polarización cruzada mejor que el 90%.
Este método de procesamiento de alta precisión proporciona una garantía confiable para el alto rendimientosistemas de alimentación de antena.
3. Ruta de implementación del diseño de baja pérdida
3.1 Utilice nuevas líneas de transmisión y materiales dieléctricos
Para reducir la pérdida de la red de alimentación, se pueden usar nuevas líneas de transmisión y materiales dieléctricos de baja pérdida. Por ejemplo, algunos estudios han reducido significativamente el valor VSWR y han aumentado el valor de XPD mediante el uso de nuevas estructuras de alimentación como guías de onda rectangulares, guías de onda de cresta y guías de onda circulares. La aplicación de estos materiales y tecnologías ayuda a reducir la pérdida de señal y mejorar el rendimiento del sistema.
3.2 Optimización y simulación a nivel de sistema
La optimización a nivel del sistema es un medio importante para lograr una baja pérdida. A través del software de simulación electromagnética (como HFSS y CST), el rendimiento delsistema de alimentación de antenaSe puede predecir y optimizar en la etapa de diseño.
Por ejemplo, un estudio verificó el efecto de diseño del doble alimento de puerto ortogonal a través de la simulación, y los resultados mostraron que la pérdida de reflexión y el aislamiento fueron mejores de lo esperado.
3.3 Verificación experimental y mejora iterativa
La combinación del diseño teórico y la verificación experimental es la clave para garantizar el éxito del diseño de baja pérdida. Por ejemplo, un estudio verificó el rendimiento de la nueva red de alimentación a través de la medición real, y los resultados de la prueba mostraron que la pérdida de reflexión y el aislamiento fueron mejores que el objetivo de diseño.
Este método de verificación experimental y mejora iterativa puede mejorar efectivamente el rendimiento real delSistema de alimentación de antena.
4. Conclusión
El diseño de la banda DBSsistema de alimentación de antenaDebe considerar exhaustivamente parámetros clave como la ganancia, el ancho de banda y la relación de onda estacionaria y lograr los objetivos de alta eficiencia y baja pérdida al optimizar la red de alimentación, adoptar nuevos materiales y tecnologías, y simulación a nivel de sistema y verificación experimental. La investigación futura puede explorar más a fondo la aplicación de nuevos materiales y algoritmos de optimización más eficientes para cumplir con los requisitos de mayor rendimiento.
A través de los caminos anteriores, podemos lograr una alta eficiencia y baja pérdidasistema de alimentación de antenaen la banda DBS, que proporciona una garantía de transmisión de señal más estable y confiable para la comunicación por satélite.
Referencia:
1. Sistemas y aplicaciones de microondas. Sotirios K. Goudos.
2. Diseño de un planificador de banda de KU recibe una matriz para sistemas de recepción de DBS
[2017-01-11]
3. Antena de la estación de la Tierra. Alphasatcom.
4. Optimización de la 0. 35-1. 05 GHz de bocina acampanada en cuádruple y once alimentos
5. Modifikasi Antena Mikrostrip Berbasis Estructura del suelo Defectada (DGS) Berbentuk Patch Puzzle