¿Cuál es el principio de aplicación de los diodos en los sistemas de antena activa?

1. Descripción general de los sistemas de antena activa
(1) Composición básica
El sistema de antena activa consiste principalmente en matriz de antenas, módulo final de RF front -, módulo de procesamiento de señal digital y módulo de potencia. La matriz de antena es responsable de recibir y transmitir señales de onda electromagnética; El módulo final de RF Front - incluye amplificadores de ruido -} bajo, amplificadores de potencia, filtros, etc., que se utilizan para amplificar, filtrar y procesar señales; El módulo de procesamiento de señal digital realiza procesamiento digital en señales analógicas para lograr funciones como modulación y demodulación, formación de haz, etc. El módulo de potencia proporciona una fuente de alimentación estable para todo el sistema.
(2) Principio de trabajo
En el modo de recepción, la matriz de antena recibe señales de onda electromagnética en el espacio y las convierte en señales eléctricas débiles. Estas señales eléctricas se amplifican mediante el módulo final {{1 1}}} del frente de RF del frente - y se transmiten al módulo de procesamiento de señal digital para un procesamiento adicional, en última instancia, restaurando la información original. En el modo de transmisión, el módulo de procesamiento de señal digital modula la información que se transmitirá, la amplifica a través del amplificador de potencia del módulo final del frente de RF - y luego convierte la señal eléctrica en una señal de onda electromagnética a través de la matriz de antena para transmitirse al espacio.
2. El principio de aplicación de los diodos en sistemas de antena activa
(1) Modulación de señal y demodulación
En el proceso de modulación y demodulación de la señal de los sistemas de antena activa, los diodos juegan un papel importante. Tomando el diodo de mezcla como ejemplo, en un receptor superheterodino, el diodo de mezcla se usa para mezclar la señal de RF recibida con la señal generada por el oscilador local para producir una señal de frecuencia intermedia. La mezcla de diodos utilizan sus características no lineales para permitir que dos señales de entrada interactúen dentro del diodo, generando señales de frecuencia de suma y diferencia. Al seleccionar un filtro apropiado, se puede extraer la señal de frecuencia intermedia deseada, logrando así la conversión hacia abajo de la señal. En el extremo de transmisión, el diodo de mezcla también se puede usar para la conversión UP para modular la señal de banda base en el portador de RF.
(2) Control de potencia
El control de potencia es una de las tecnologías clave en los sistemas de antena activa, que puede ajustar dinámicamente la potencia de transmisión en función de factores como la distancia de comunicación y la calidad de la señal para mejorar la capacidad y el rango de cobertura del sistema, al tiempo que reducen la interferencia a otros usuarios. Los diodos pueden usarse como atenuadores variables en el control de energía. Por ejemplo, el diodo PIN es un diodo de control de potencia de uso común, y su impedancia se puede ajustar cambiando el voltaje de polarización de CC aplicado a él. Cuando aumenta el voltaje de polarización hacia adelante, la resistencia del diodo del PIN disminuye y la atenuación de la señal disminuye; Por el contrario, cuando disminuye el voltaje de sesgo hacia adelante, la resistencia aumenta y la atenuación de la señal aumenta. Al controlar con precisión el voltaje de polarización del diodo PIN, se puede lograr un control preciso de la potencia de transmisión.
(3) Control del interruptor
En los sistemas de antena activa, a menudo es necesario cambiar entre diferentes rutas de señal para lograr funciones como la formación de haz y la reutilización de frecuencia. Los diodos pueden servir como elementos de conmutación para lograr una conmutación rápida de las rutas de señal. Los diodos de Schottky tienen una caída de voltaje hacia adelante baja y una velocidad de conmutación rápida, lo que los hace adecuados para aplicaciones de conmutación de frecuencia- altas. En el estado de encendido/apagado, la resistencia hacia adelante del diodo de Schottky es muy pequeña, equivalente a la conducción; En el corte de corte -, su resistencia inversa es muy grande, equivalente a la desconexión. Al aplicar el voltaje apropiado en el circuito de control, la conducción y el corte de los diodos Schottky se pueden controlar, logrando así la conmutación de la ruta de la señal.
(4) supresión armónica y selección de frecuencia
En los sistemas de antena activa, la presencia de dispositivos no lineales puede generar señales armónicas, que pueden tener efectos adversos en el rendimiento del sistema, como la interferencia con la comunicación en otras bandas de frecuencia. Los diodos se pueden usar para la supresión armónica y la selección de frecuencia. Por ejemplo, al utilizar las características no lineales de los diodos, se pueden diseñar circuitos de supresión armónica. Al seleccionar el estado de trabajo apropiado y los parámetros del circuito de los diodos, se pueden suprimir señales armónicas. Mientras tanto, los diodos también se pueden combinar con inductores, condensadores y otros componentes para formar filtros, permitiendo el paso selectivo de señales de frecuencia específicas y mejorando la selectividad de frecuencia del sistema.
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