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阵列,边缘型,夹层式(standfordA型夹层)

摘要: 球栅阵列的3 BGA封装的分类 有关雷达的几个问题 一个:智能天线干扰马丁库珀的自适应天线阵列通过虚拟线...

球栅阵列的3 BGA封装的分类

球栅阵列的3 BGA封装的分类

有关雷达的几个问题

一个:智能天线干扰马丁库珀的自适应天线阵列通过虚拟线路连接移动用户,大大改善了无线通信。每天,我们都沉浸在无线电频率波的海洋中。看不见的电磁能量来自不同的来源:广播塔、蜂窝电话网络、警察的无线通信等等。这些辐射可能对人体无害,但会严重影响我们发送和接收信息。过多的无线能量也是一种污染,因为它会破坏有用的通信。随着电子通信频率的增加,无线电干扰变得越来越嘈杂。随着我们环境中射频干扰信号强度的增加,我们不得不增加无线电信号的强度,以将有用信号与背景电磁噪声区分开来。解决这个问题的一种方法是采用一种新的射频天线,它可以大大减少人为干扰。以蜂窝电话通信为例,采用这种全新的天线后,我们不需要使用全向广播和发送用户呼叫的浪费方式,而是可以跟踪移动用户的位置,并将无线信号直接发送给他。这种天线系统可以最小化其他用户的干扰,并最大化目标用户的接收信号强度。实际上,这相当于为每个移动用户建立了一个虚拟的有线连接。这些系统通常被称为智能天线,其中最智能的也被称为自适应天线阵列。1992年,我和其他人在美国加州圣何塞成立了Airy公司,致力于开发可应用于现有和新的无线网络的自适应天线阵列。每个阵列包含多达12个天线和一个强大的数字处理器(用于组合和处理输入和输出信号)。朗讯、北电等公司也在开发这项技术。我们的目标是降低成本,提高无线通信质量。现在,自适应天线阵列已经为数百万手机用户带来了这些好处。此外,由于它们非常适合大量数据的传输和接收,因此它们很可能成为无线互联网的关键部分。天线的物理原理要了解智能天线的工作原理,首先要了解“笨拙”的普通天线。射频天线将发射器产生的电流和电压信号转换成电磁波并发射出去。同时,天线可以拦截这些电磁波,并将其转换为接收器可以处理的电流和电压信号。最简单和最常用的天线是偶极子,它只是一个具有特定长度的杆,可以向太空的各个方向辐射能量。无线电在空气中传播的过程中,无线电的强度逐渐减弱,被空气、树木、建筑物等障碍物吸收。商业电台和电视台必须向地理上分散的用户提供服务,因此它们应该进行全方位广播是很自然的。然而,蜂窝电话通信通常只针对一个用户。在蜂窝网络中,用户与最近的基站进行通信,基站中的一组天线负责处理周围区域(称为小区)的所有无线服务信号。基站按照一定的规则设置,使得整个覆盖区域可以划分为多个小区;当用户从一个小区移动到另一个小区时,系统可以自动将呼叫切换到其他合适的基站。在这种情况下,如果无线能量可以集中在单个用户身上,效率会高得多,就像手电筒通过反光镜把光集中成一束一样。在同样的功率下,捆绑信号比全向信号传播得远。基站发送给不同用户的波束在空间上是分开的,因此也减少了相互干扰。反射器可以将无线电波聚焦成光束,但它们确实体积庞大,价格昂贵。因此,工程师们想出了许多不用反射器就能产生无线光束的方法。如果我们并排放置两个天线,它们之间的距离是无线信号波长的一半,那么从上面看,这个简单阵列发射的能量模式如图8所示。在垂直于阵列的两个方向上(即垂直于两个天线的连线),电波的传输距离会达到最大,因为在这两个方向上,用户可以同时接收到两个天线发出的信号(换句话说,两个信号是同相的)。

然而,在平行于阵列的方向上,用户将接收到相位差为180度的两个信号。当两个信号的波峰和波谷相遇时,它们会相互抵消,从而产生一个零区,在这里无法检测到任何信号。这个由两个天线组成的天线阵的波束相当宽,会向两个相反的方向辐射。通过增加更多的天线,波束的宽度变得越来越窄。自第二次世界大战以来,这种相控阵天线一直用于聚焦雷达波束。天线数量的增加虽然使波束变窄,但也产生了更多的主波束旁的旁瓣。根据用户的方向,波束信号可能比单个天线发射的信号更强(“增益”),也可能因为抵消效应而变弱(“损耗”)。如果波束方向不能指向特定的接收器,无线波束仍然没有用。显而易见的解决方案是移动天线阵列本身,但显然这种方法既笨拙又昂贵。电子控制光束会容易得多。通过一种称为波束切换的技术,天线阵列可以生成一组重叠的波束,这些波束一起可以覆盖周围的区域。当蜂窝电话用户打电话时,无线接收器首先确定用户信号从哪个波束方向最强,然后阵列发射器根据这个来波方向“回答”用户。如果用户从原始波束进入另一个相邻波束,控制系统将自动将发射和接收切换到那个新波束。然而,波束切换在真实的无线通信环境中不能很好地工作。只有当用户在波束的中心时,波束才是最有效的。就像光线离开手电筒的方向会变暗一样,一旦用户离开光束中心,信号就会减弱。当用户靠近波束边缘时,在系统将其切换到相邻波束之前,信号强度将显著减弱。如果另一个方向的用户需要使用相同的无线信道怎么办?如果第二个用户在零场,不会对前一个用户造成干扰,但是一旦他在某个旁瓣的中心,给他的信号就会对前一个用户的信号造成阻塞或失真。波束切换系统的另一个问题是,事实上,在几乎所有环境中,无线信号很少跟随

直接路径进行传播。我们手机上接收到的信号通常是由多个反射信号合并而成的。反射体可能是自然或者人造的物体(建筑、山脉、汽车和树木等等)。这些发射信号还在不停地变化,特别是那些由大型车辆(例如巴士)造成的。这种所谓的多径现象也会影响从手机发送到基站的信号。在波束切换系统中,如果用户靠近波束的边缘,那么他或她所发送的信号有可能在到达天线阵列前就被反弹到其他波束中。在这种情况下,天线阵列就有可能发送错误的波束,用户则可能完全得不到回应的信号。  在实际应用中,只有波束切换系统显然是不够的。一个真正智能的天线阵列应该能直接给移 动用户一个波束,而不是选择一个相对靠近用户的波束。理想的天线阵列还必须能调整波束的方向图,将来自同一频段信道上其他用户的干扰最小化。最后,这种天线阵列必须能根据用户位置和反射的迅速变化做出快速反应。这些都是为什么要引入自适应天线阵列的原因。  鸡尾酒会效应  是什么使自适应天线阵列具有这样的智能?最关键的因素就在于对天线接收下来信号的处理,这就好比人脑对耳朵所接收的声音信息进行的处理一样。一个听力正常的人,即使眼睛被蒙上,通常也能定位声音,因为外耳上那些盘绕的皱褶会根据声音方向的不同而产生不同的共鸣。除非声音来自于头顶正上方或正下方(或者正前正后),否则它到达两耳的时间就会有差别。大脑就是根据这些接收的信息,快速计算出声源位置的。  此外,拥有正常听力的人能够从吵闹的环境噪声中提取相对较轻的声音,比如说某个他感兴趣的谈话,这种效应通常被称为鸡尾酒会效应。研究者们发现,专注于某种声音的能力,部分来源于定位声源的能力。在一项测试人们分辨背景噪音中信号的能力实验中,与用单耳的测试对象相比,用两耳听的测试对象能听到轻得多的声音。一旦大脑能够确定声源的方位,它就能专注于该声音而忽略从其他不同方向来的噪音。  与之相类似,自适应天线阵列能精确定位无线信号的源头。通过消除其他干扰信号,就能够选择性地放大有用的信号。天线阵列的“大脑”是一个能处理天线接收信号的数字处理器。典型的自适应阵列包含4到12根天线,但是为了简便起见,让我们来看一个两根天线的阵列。天线间的距离是信号波长的一半。对于普通的阵列而言,来自两根天线的信号只是普通的相加;但在自适应阵列中,两部分信号被送到处理器中,在那里可以对信号进行任意的数学处理。  例如,假设该阵列是南北放置的,而来自某个手机用户的信号来自于东边。处理器能迅速确定信号的方向:因为电磁波同时到达两根天线,它们必然是来自一个垂直于阵列的方向。为了使接收信号最大化,处理器将两股信号相加,使它们的强度翻倍。在向该用户回送信号时,阵列的两根天线上就会发送相同的信号。  现在让我们来假设以下情况:另一个手机用户从南边发送了一个信号。因为到达北边天线的电磁波和到达南边天线的电磁波间存在180度的相位差,处理器就知道信号是来自于一个和阵列平行的方向。这时处理器就将两股信号进行相减,也就是说,改变北(或南)天线接收信号的极性,将波峰变为波谷(或相反),然后将所得镜像信号加到南(或北)天线的接收信号上。同样地,信号的强度得到加倍。当阵列向该用户传送信号时,处理器向某一根天线发送一个反相的信号,因而产生一个从北到南的波束。请注意,以上两个例子中,针对一个手机用户的波束不会到达另一个手机用户。这两个用户可以同时在同一频率上与自适应阵列进行通讯,它们的信号不会彼此干扰。对来自两根天线的信号采用更为复杂的数学运算,阵列处理器同样也能在其他方向上产生波束。选择性收发的问题在这里就转化成为解一系列联立方程的问题。对于那些移 动的用户,处理器必须根据不断更新的信息反复求解这些方程。  在自适应阵列中加入更多的天线,将增加定位的精度和对信号的增益。拥有12根天线的阵列能够听到比单根天线所能听到信号弱12倍的信号。阵列能以12倍的强度发送信号并具有大得多的指向性。处理器能对天线接收信号进行处理以产生波束方向图,使得对某一所需信号的增益最大,同时保证对同一频段上其他信号的阻塞作用最大。  由于处理器的速度快到足以在一秒内处理多次这样的任务,当手机用户在步行或开车通过该天线阵列的覆盖区域时,阵列就可以持续地调整波束。系统的设计保证了车辆和建筑物对用户信号的杂散谐振不会引发波束方向的剧烈变化。通过跟踪用户的路径,阵列能够估计用户下一步的运动方向,并排除那些指示用户位置发生突变的错误信息。  此外,更为先进的自适应天线阵列,能够利用多径现象对无线信号进行进一步的聚焦。这些处理器的能力是如此之强大,以至于我们能把在自适应天线阵列和手机之间各种不同路径上传送的信号都利用起来。通过在数学方程中引入多径分量,处理器不仅能够算出信号的来波方向,还能算出用户的精确位置。在拥有丰富反射体的城市环境中,自适应阵列能从手机周围的一小块区域内接收并向其发送信号。这种情况下,天线阵列产生的不再是波束,取而代之的是一个半径仅为数厘米的“个人小区”。由于阵列能够不停地反复计算手机的位置,这样个人小区就能跟随手机使用者而移 动。  优点与应用  与传统的蜂窝网络相比,采用自适应天线阵列的无线网络具有很多优点。对于同样的功率,由于装备有自适应阵列的基站的覆盖范围比普通基站大得多,因而覆盖同样的区域,所需基站的数量也相应减少。尽管自适应阵列可能比传统的天线更昂贵,但基站数目的减少能急剧降低设置和运营无线网络的成本。自适应阵列使得蜂窝业务公司能更好地利用希缺的资源:分配给该公司的频谱。许多蜂窝网络正因用户数目的增多而过载:在某些拥挤的区域,有时候同时迸发的信号量超过了系统中有限数目的无线信道所能承载的数量。当通话掉话或者信号质量下降时,用户就能感受到这种紧张。由于自适应阵列允许同一基站覆盖范围内的一些用户同时使用同一无线信道,因此就增加了频谱的容量。相对于普通天线而言这种改进是显著的:对语音业务,配备有自适应阵列的基站的用户容量提高了6倍;对于数据业务,这一数字更是高达40倍。采用自适应天线阵列的结果是更好的服务和更少的干扰,除此之外还有较少的能量浪费和射频污染。  这样,我们就不会为自适应天线已经获得的商业应用感到吃惊。在日本、中国、泰国以及亚洲和非洲的其他一些地区,已有超过15万的基站装备了使用爱瑞公司技术的天线阵列,为总计超过1500万人提供电话服务。自适应阵列在美国和欧洲的商业应用进展得相对比较缓慢,这要部分归咎于电信业不景气所导致的对蜂窝网络新投资的削减。但是还是有一家美国制造商(佛罗里达州蒙特利尔的Airnet公司),正在生产使用爱瑞公司技术的蜂窝基站。同时英国的电信公司马可尼也正在开发一种包含自适应阵列的先进基站。  自适应阵列对无线数据网络而言也是一大福音。因为这种阵列能够使干扰最小化,所以在给定的频率范围内可以传送和接收更多的数据。一个装备有自适应天线阵列的基站能同时为40位用户提供速度高达1M字节每秒的数据服务,这大约是现有远程无线网络典型数据率的20倍。在此类网络中,并非所有的用户都在同时要求获得峰值数据率的服务,所以一个装备自适应天线阵列的基站可以为数千用户提供服务。拥有便携式电脑或其他便携设备的用户,就能在步行或开车通过服务区的同时保持对因特网的高速连接。  自从1990年代末,电信业就开始欢呼无线因特网的到来。虽然新网络的发展速度并不像预期的那样快,但还是在逐步取得进展。随着无线运营商对3G网络(能以包的形式传递数据的下一代蜂窝系统)的继续追求,其他的公司也正在提供多种有竞争力的高速数据传输解决方案,其中有些解决方案就采用了智能天线并能在现有网络中使用。一个采用了爱瑞公司技术的数据网络正在澳大利亚悉尼运营着,类似的网络很快将在美国和韩国建立。美国德州Navini NetWork公司开发的自适应阵列,正在接受一些无线运营商的测试。一些大型电信设备执照商也准备在它们的下一代产品中采用智能天线技术。  在贝尔发明电话之后的近100年中,语音通讯始终依赖于呼叫者和网络间的物理链接(铜线或者同轴电缆)。只是在过去的30年里,蜂窝电话才开始让我们享受到一些无线通讯的自由。有了自适应天线阵列技术,终有一天无线运营商能以更低廉的价格提供比有线网络质量更好的服务。到那时,我们就从金属铜的牢笼中解放出来了。  二:雷达波的反射率视物体而定:  (1)太阳系还存在着众多小行星和彗星,小行星因质量小,绝大多数不是球形,而是具有不规则的形状。绝大多数的小行星,都是在火星和木星轨道之间。很多小行星上的矿藏更为诱人,它们含有很多稀有矿物。如:美国人发现并命名的1986DA小行星,其直径约为2公里,对雷达波的反射率高达58%,据此分析,在这颗小行星中含有10万吨铂、十几万吨金和10亿吨镍,直接经济总价值高达1.5万亿美金。  (2)经过雷达检测分析,土卫八的"白半脸"主要由水和冰的混合物组成。通常纯净的水冰对雷达波的反射率都很强,但是这些水冰混合物与其它星球上检测到的不一样,它们对雷达波的反射率很低。天文学家推测,这是有少量氨水冰与水冰混合在一起后产生的结果。而这种混合物在光学观察过程中看起来依然像干净水冰一样光彩熠熠。天文学家很早就猜测过土卫八含有氨水,但是从来没有得到过直接证据,通过雷达观察检测,这个观点已经得到了更充分的证明。但是,谜似乎仍然没有揭开。  天文学家通过雷达系统发现,组成土卫八的物质分布非常均一,这个星球在物质分布上并没有差异或者地域界限。这意味着,在土卫八的黑半脸上,仅仅有很薄一层发黑的物质覆盖在氨水和水的混合冰层上,这层薄纱一样的黑物质不过像一件黑绸,盖在了一堆洁白的雪上。这层很薄的黑纱对雷达微波反射基本上不够成损耗影响,所以所有地方反射率都一样。为什么会这样,只有得到构成那层黑纱的物质并知道了它的化学组成后,才会有真正的答案。

有关雷达的几个问题


LED电视应有哪些标准接口?

标准接口:输入输出输入端口 HDMI接口,分量视频接口,USB接口 HDMI接口 2组 色差分量端子 1组 USB接口 2组 音频接口 1组 耳机接口 1个 选购注意:一、LED电视不是什么创新商品 所谓LED电视,其实简单说就是使用发光二极管技术的LCD液晶电视,而非用以往的冷阴极荧光管技术(CCFL)。在2007年三星(Samsung) LN-T4681F揭幕后,LED背光电是迅速打进主流市场中。不过,它可不像等离子或OLED有机发光显示技术可真正让每个像素都有独立光源;LED使用的,依旧是以背光灯投射在液晶屏幕,所以画面不及上述两者。二、LED背光有两种 像三星LN-T4681F采用的是“全阵列”(full array)的液晶面板担任被光源任务。不过,它的厚度达到4.4寸,而为了要创造超薄电视,工程师还必须除去LED的额外隔层,将之放到显示装置的边缘。当采用超薄电视的背光形式时,LED是配置在萤幕的四个边,而LED 发光是透过导光版(lightguides)把光源送到电视中央,因而被称为“侧光式”(edge-lit)LED背光电视。目前,三星和索尼是侧光式LED 电视的主要生产厂商之一,尤其是索尼的KDL-40ZX1M只有1.1寸厚度而已,可说在外型上更胜全阵列LED的Sharp、Toshiba、LG,与Vizio。三、全阵列式机型的区域调光技术可提供更深的明暗层次,但也会产生模糊现象 除了Sharp LE700UN系列以外,多数全阵列LED背光电视都拥有区域调光(local dimming)的功能,可以针对萤幕上特定区域的背光源部份来进行调光或点亮,让画面看起来更暗或更亮。反观侧光式LED背光技术是全面性的调亮或调暗,所以在呈现更深黑的影像上不及全阵列机型。但是,区域调光技术的缺点是模糊现象(blooming),在比较亮的区域要转为较暗区域的画面时,减轻邻近区域的灰阶层次而造成影像模糊。基本上不同全阵列机种上都有这样的缺点,只是程度不一,例如Toshiba的46SV670U就很容易有模糊现象,而三星8500机种则较轻微,消费者购买前还得多加注意。四、侧光式LED电视真的超薄,但亮度均匀性不佳 如同前面所述,侧光式LED电视的优点是超薄时髦机身,不过它也是有缺点(唉唉),那就是不佳的均匀性。在侧光式LED电视上,如果你呈现全白的画面,就可注意到萤幕较外部的边角会比较亮,或说比较“热”,若换做全黑画面来测试,则是在萤幕的边角看起来不那么黑(稍灰一点)。五、不管是哪种技术的LED背光电视,都无法改善视角度不够广的缺点 不论你最后决定买亮度对比较佳的全阵列式,或是造型超薄的侧光式,它们都有一个共同缺点:画面的可视角度太窄。如果你坐在电视机前方的过于侧边,或者是电视放置的位置太高或太低,那你所看到电视画面会变比较暗,感觉画面质变差。对于家庭中有七、八位成员要同时看电视的消费者来说,除非往电视机前方正中心坐近一点,否则上述缺点恐怕会让人抓狂。六、LED背光比标准萤光背光更具效率 看到这么多LED背光的缺点,各位还不要太难过,因为LED可是确实能缩减耗电量,而且某些款式以英寸面积计算,还是目前市面上最节能的平板萤幕。例如以三星46寸LED背光的UN46B6000,每年只需花$18.73电费(在经过使光源输出均等的标准化后)。不过,传统CCFL技术的LCD液晶电视如三星46寸LN46B650的耗电量也不大,每年所需电费是$25.96,虽较上述UN46B6000多出28%,但我们讲的是一年不过$8的差别,实在无法决定人们选购传统的CCFL或LED背光液晶电视的选择。(值得一提的是,等离子电视虽如小编在《等离子为何大败给LCD电视》画质远胜过液晶电视,不过它的耗电量可是LED电视的3倍。)七、LED背光技术不断进步,但能再多好让人怀疑 制造商所推出的LED背光技术会随着时间而进步,而目前产业观察家认为真正能大幅跃进的是侧光技术,未来将可能达到和全阵列机型一样、甚至更好的背光技术。全阵列背光的问题之一是必须使用多颗LED,以显现210万画素(在1080p的电视里),再加上许多LED 根本不符成本效益,工程师恐怕已经把单一平板萤幕所能使用的LED数最大化了。八、LED等于较高的价格  现在我们总算要来谈价格问题。也许你造就注意到,LED背光比传统LCD 电视平均贵至少$400,最高差价可达$2,00。例如三星46寸的8500售价为$3,500,非LED背光的LN46B750则是在$1,700。若以百分比来计算,虽然贵上25%,但呈现的画面却只好上10%;除非LED电视再进一步降价,否则它还是挺不划算的。九、最高阶的LED电视画质直比等离子电视,但有个问题  LCD电视一直被诟病的就是无法和等离子电视的深黑色呈现相比,但在引进LED背光后,高阶LED背光电视确实能够赶上一些最好的等离子电视,同时画质还可超越他们;同时,它们也更为节能、重量更轻。不过,可视角度过窄仍旧是让许多追求最高电视品质的消费者宁愿多花$2,000买等离子款式。十、最后,你需要注意调整画面到正确的设定 你可以买到世界上最好的LED液晶电视,不过要是没有适当颜色、亮度,和对比等等的设定,它可是没办法发挥高画质潜力。你可以参考《CNET》David Katzmaier所提供各款高清电视最佳设定值,或是好好花时间调整到自己觉得最棒的设定。

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