كيفية اختيار وحدة عموم الميل مع تغذية الترددات اللاسلكية المزدوجة لأنظمة الهوائي

دليل عملي من متطلبات النظام إلى التنفيذ الهندسي

بالنسبة للرادار وأنظمة الاتصالات-UAS ، يتم ربط الهوائيات بشكل متكرر ووحدات مكافحة الإمالة (PTUs) لتوفير تغطية السمت الكاملة والتوجيه الدقيق. مشكلة مهمة ولكن غالبًا ما يتم تجاهلها في هذه التطبيقات هي توجيه إشارات الترددات اللاسلكية بين الجانب الثابت والمنصة الدوارة. إن متطلبات تغذية الترددات اللاسلكية المزدوجة بالاقتران مع التحديات المتاحة في اختيار وحدة إمالة عموم مناسبة لاستيعابها لها تأثير كبير على استقرار النظام وسلامة الإشارة بالإضافة إلى موثوقية المدى الطويل.

هذه الورقة عبارة عن تعليمات منهجية وموجهة نحو الهندسة لاختيار وحدة مناسبة لإمالة المقلاة مع تغذية مزدوجة بتردد لاسلكي في نظام الهوائي ، مع تفصيل جوانب أداء الترددات اللاسلكية ، والتصميم الميكانيكي ، وقضايا التكامل العملي.

السؤال الأول: هل يحتاج نظام الهوائي الخاص بك حقًا إلى قنوات RF مزدوجة ؟

ومقارنة بأي مواصفات لعموم الميل ، من المهم فهم بنية النظام الضمنية بالنسبة لهم. وفي كثير من الحالات ، لا يكون زوج من تغذية الترددات اللاسلكية خيارا بل ضرورة. تشمل هذه السيناريوهات ما يلي:

أ. مسارات إشارة منفصلة (TX) واستقبال (RX)

ب. هوائي رئيسي بالإضافة إلى هوائي احتياطي للتكرار

ج-تشغيل متعدد الموجات (مثل استشعار الموجات الدقيقة للاتصالات ذات التردد المنخفض)

د. المراقبة المتزامنة والنقل النشط أو التشويش

ه. اختبار أو معايرة أو صيانة عبر الإنترنت دون مقاطعة العملية

في هذا السياق ، فإن اللجوء إلى ميكانيكا الإمالة الشاملة التي تسمح بالأساس بتغذية الترددات اللاسلكية المزدوجة هو الإجابة الهندسية الأكثر قوة.

يأتي أداء الترددات اللاسلكية أولاً-وليس فقط القدرة على الدوران

غالبًا ما يحدث خطأ فيما يتعلق باختيار إمالة المقلاة هو تحديد وزن عالٍ جدًا على زاوية الدوران والسرعة ، بدلاً من أداء الترددات اللاسلكية. إلى وحدات الإمالة المزدوجة RF ، يجب تحديد معلمات RF التالية:

تشمل التقييمات النموذجية ما يلي:

غز

غز

DC-8GHz

DC-18GHz

تتطلب قدرة تردد إضافية تحملًا ميكانيكيًا أكثر طلبًا بشكل كبير ، ومواد ، وتصميمات أكثر تعقيدًا للمفصل RF rotaryory بشكل أفضل. القاعدة الأساسية الجيدة هي تحديد نطاق يلبي احتياجات النظام ولكنه لا يتجاوز كثيرًا.

فقدان الإدراج والاستقرار أثناء الدوران

بشكل إيجابي ، لا يحسن فقدان الإدراج المنخفض مسافة الكشف فحسب ، بل يفيد أيضًا جودة الاتصالات. ولكن الأكثر أهمية استقرار هذا الوضع مع الدوران المستمر. قد تفي بعض التصميمات المنخفضة النهاية بمتطلبات الترددات اللاسلكية في الاختبارات الثابتة ، ولكن يمكن أن تختلف القراءات بشكل كبير في إطار الدوران الذي لا يكون مقبولاً في حالات الاستخدام الحقيقي.

عزل القناة (حرج للتردد المزدوج)

تتطلب الترددات اللاسلكية المزدوجة الحقيقية عزلة عالية بين القنوات واقتران منخفض لمسارات الإرسال عالية الطاقة إلى مسار الاستقبال الحساس. هذا المعيار هو الذي يفصل بين التصميمات الحقيقية للتردد بتردد لاسلكي من تلك التي تحتوي على كابلين فقط يتشاركان هيكلًا.

يجب دعم الدوران المستمر بزاوية °

إذا كان نظام الهوائي يتطلب:

أ. دوران مستمر غير محدود ، ° °

B.24/7 عملية طويلة الأجل

في هذه الحالة ، سيكون من المنطقي التخلص من تلك الحلول التي تعتمد على حلقات الكابلات الخارجية أو الأسلاك مع دوران محدود على الفور. رأس مناسب مزدوج الإمالة في المقلاة يحتوي على:

A. RF مفاصل دوارة مركبة في وحدة حرارية بريطانية

ب. قناتان ترددات الراديو مجانية لأي دوران

ج. العزل المادي للترددات اللاسلكية وإشارات التحكم والقدرة

من المهم التمييز بين أنظمة الدرجة الهندسية والحلول المخبرية المؤقتة.

الدقة الميكانيكية تؤثر مباشرة على أداء الترددات اللاسلكية

من الخطأ التعامل مع الترددات اللاسلكية والتصميم الميكانيكي كمجالين منفصلين. يحدد البناء الميكانيكي لوحدة إمالة المقلاة ثنائية الترددات اللاسلكية الأداء المحدود بالترددات اللاسلكية.

العوامل الميكانيكية الهامة للتجربة:

أ. محوري ، وجري شعاعي للخروج من> العمود الرئيسي

ب. اهتزاز صغير أثناء الدوران

ج. طول وكتلة وارتفاع الهوائيات

د. تحميل الرياح أو دوران عالي السرعة الصلابة الهيكلية

عندما تصبح تلك الهوائيات الاتجاهية كبيرة ، مثل 2 m × m أو حتى 1 m × 1 m ، يمكن أن يؤدي التمايل الميكانيكي إلى إحداث كميات غير مقبولة من عدم استقرار الترددات اللاسلكية.

واجهات وتفاصيل التكامل أكثر أهمية من المتوقع

هناك متطلب آخر في وحدة إمالة مقلاة مزدوجة الاتجاه وهي أن تتكامل بسلاسة مع هيكل النظام. وتشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

أنواع موصلات الترددات اللاسلكية (N ، SMA ، tnc ، إلخ)

ب. موضع الموصلات مما يتيح التوجيه النظيف

ج. موصلات أو كابلات محددة للعملاء ممكن

د. عزل داخلي معقول لمسارات الترددات اللاسلكية والقدرة والتحكم

يمكن أن يكون لهذا النوع من التفاصيل تأثير كبير على سهولة ونجاح تسليم مشروع ما-هل سيطير بسلاسة ، ويعرف ما يمكن توقعه ، ولا يحتاج إلى تصاميم خلال عملية الدمج ؟

التكرار والموثوقية لأنظمة المهام الحرجة

فعلى سبيل المثال ، في تطبيقات مكافحة الطائرات ، أو مراقبة المطارات وأمن الحدود أو رصد قطاعات البنية التحتية الحيوية ، من المتوقع أن تظل وحدات الإمالة الشاملة تعمل لفترات زمنية طويلة قد تصل إلى عدة سنوات.

يقدم التصميم المزدوج RF pan-tiltway عددًا من المزايا المهمة:

أ. تبديل قنوات الترددات اللاسلكية ، لكل من التعليم الابتدائي والتعليم الثانوي

ب. الصيانة والتشخيص عبر الإنترنت

ج. متوسط متوسط أعلى للوقت بين الأعطال (MTBF)

د. تقليل المخاطر على مستوى النظام

في مثل هذه البيئات ، لا يعد تضمين تغذية الترددات اللاسلكية المزدوجة من خلال إضافة تكلفة ، ولكنه يقلل من المخاطر.

الخلاصة: اختيار إمالة عموم الترددات اللاسلكية المزدوجة هو قرار هندسي للنظام

اختيار وحدة عموم الميل مع تغذية الترددات اللاسلكية المزدوجة ليست مجرد مسألة اختيار الأجهزة. إنه عبارة عنقرار هندسي على مستوى النظاميعكس:

أ. فهم بنية الترددات اللاسلكية الشاملة

ب. النظر في التشغيل والصيانة على المدى الطويل

ج. التركيز على الموثوقية بدلاً من المواصفات المعزولة

تحقق وحدة إمالة مزدوجة الترددات اللاسلكية مصممة بشكل جيد التوازن الصحيح بين أداء الترددات اللاسلكية والاستقرار الميكانيكي وجاهزية التكامل ، مما يضمن أداء نظام الهوائي بشكل موثوق طوال فترة تشغيله.