Qual é o princípio da aplicação de diodos em sistemas de antena ativa?

1. Visão geral dos sistemas de antena ativa
(1) Composição básica
O sistema de antena ativa consiste principalmente em matriz de antena, módulo final da frente de RF -, módulo de processamento de sinal digital e módulo de potência. A matriz de antena é responsável por receber e transmitir sinais de ondas eletromagnéticas; A frente de RF - módulo final inclui amplificadores de ruído -, amplificadores de ruído, amplificadores de energia, filtros, etc., que são usados ​​para amplificar, filtrar e processar sinais; O módulo de processamento de sinal digital executa o processamento digital em sinais analógicos para alcançar funções como modulação e desmodulação, formação de feixe, etc; O módulo de energia fornece fonte de alimentação estável para todo o sistema.
(2) Princípio de trabalho
No modo de recebimento, a matriz de antena recebe sinais de onda eletromagnética no espaço e os converte em sinais elétricos fracos. Esses sinais elétricos são amplificados pelo amplificador de ruído -- da frente de RF - módulo final e transmitido ao módulo de processamento de sinal digital para processamento adicional, restaurando finalmente as informações originais. No modo de transmissão, o módulo de processamento de sinal digital modula as informações a serem transmitidas, amplia -as através do amplificador de potência da frente de RF - módulo final e depois converte o sinal elétrico em um sinal de onda eletromagnética através da matriz de antena para ser transmitido em espaço.
2. O princípio da aplicação de diodos em sistemas de antena ativa
(1) Modulação e desmodulação do sinal
No processo de modulação e desmodulação de sinal de sistemas de antena ativa, os diodos desempenham um papel importante. Tomando o diodo de mistura como exemplo, em um receptor de super -heterodina, o diodo de mistura é usado para misturar o sinal de RF recebido com o sinal gerado pelo oscilador local para produzir um sinal de frequência intermediário. Os diodos de mistura utilizam suas características não lineares para permitir que dois sinais de entrada interajam dentro do diodo, gerando sinais de soma e diferença. Ao selecionar um filtro apropriado, o sinal de frequência intermediário desejado pode ser extraído, alcançando assim a conversão do sinal. Na extremidade transmissora, o diodo de mistura também pode ser usado para conversão para cima para modular o sinal da banda base no transportador de RF.
(2) Controle de energia
O controle de energia é uma das principais tecnologias em sistemas de antena ativa, que podem ajustar dinamicamente a energia de transmissão com base em fatores como distância da comunicação e qualidade do sinal para melhorar a capacidade e a faixa de cobertura do sistema, reduzindo a interferência a outros usuários. Os diodos podem ser usados ​​como atenuadores variáveis ​​no controle de energia. Por exemplo, o diodo PIN é um diodo de controle de potência comumente usado, e sua impedância pode ser ajustada alterando a tensão de polarização CC aplicada a ele. Quando a tensão de polarização direta aumenta, a resistência do diodo PIN diminui e a atenuação do sinal diminui; Pelo contrário, quando a tensão de polarização direta diminui, a resistência aumenta e a atenuação do sinal aumenta. Ao controlar com precisão a tensão de polarização do diodo PIN, o controle preciso da potência de transmissão pode ser alcançado.
(3) Controle de comutação
Nos sistemas de antena ativa, geralmente é necessário alternar entre diferentes caminhos de sinal para alcançar funções como reutilização e reutilização de frequência. Os diodos podem servir como elementos de comutação para obter uma rápida troca de caminhos de sinal. Os diodos Schottky têm baixa queda de tensão para frente e velocidade de comutação rápida, tornando -os adequados para aplicativos de comutação de frequência-. No estado on/off, a resistência direta do diodo Schottky é muito pequena, equivalente à condução; No estado de corte -, sua resistência reversa é muito grande, equivalente à desconexão. Ao aplicar a tensão apropriada no circuito de controle, a condução e o corte dos diodos Schottky podem ser controlados, alcançando assim a comutação do caminho do sinal.
(4) Supressão harmônica e seleção de frequência
Nos sistemas de antena ativos, a presença de dispositivos não lineares pode gerar sinais harmônicos, que podem ter efeitos adversos no desempenho do sistema, como interferir na comunicação em outras bandas de frequência. Diodos podem ser usados ​​para supressão harmônica e seleção de frequência. Por exemplo, utilizando as características não lineares dos diodos, os circuitos de supressão harmônica podem ser projetados. Ao selecionar o estado de trabalho e os parâmetros de circuito apropriados dos diodos, os sinais harmônicos podem ser suprimidos. Enquanto isso, os diodos também podem ser combinados com indutores, capacitores e outros componentes para formar filtros, permitindo a passagem seletiva de sinais de frequência específicos e melhorando a seletividade da frequência do sistema.
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