前不久,備受矚目的“嫦娥五號”月球探測器,在長征五號遙五火箭的搭載下,於海南文昌發射場發射成功。
之前的探測器,有的只是繞月球飛行,有的還會降落在月球表面。而這次的嫦娥五號不止落月,還有重中之重的任務:“挖土”——採集大約2公斤重的月球樣品送回地球。就在北京時間12月12日9時54分,嫦娥五號軌道器和返回器組合體經歷了約6天的環月等待,實施了第一次月地轉移入射,從近圓形軌道變為近月點高度約200公里的橢圓軌道。
相比之前的嫦娥任務,這次超級複雜。首先,嫦娥五號是個“四件套”,包括上升器、著陸器、返回器和環繞器四部分,前兩部分負責取樣,後兩部分負責返回。雖說只有四部分,但總重量遠超之前的幾次,難度可想而知。
而這個過程中的一系列複雜的資訊傳輸和控制,都需透過著陸上升組合體的一口“小鍋”來傳送資料。而這個“小鍋”就是定向天線——把探測器上的資料傳輸到地面的發射轉換裝置。
如果說測控系統好比嫦娥五號隨身攜帶的“手機”,那麼測控天線則相當於這部“手機”的天線,與月球之間測控通訊主要依靠這個“手機天線”完成,落月過程中的測控通訊的訊號都是透過測控天線來發送和接收,而數傳子系統則在落月過程中,將著陸器在著陸過程中拍攝的照片實時地傳回地面,為地面的決策提供依據。
說完了嫦娥五號的“手機天線”,我們再來聊一聊我們平時用的手機天線。說到這裡有的讀者可能就會問:“天線?什麼天線?我的手機沒有天線,什麼時代了手機還有天線?”
其是天線還是有的,眼鏡貼到眼睛上就叫隱形眼鏡,天線放到手機內部就叫內建天線。
在 3G 和 4G 時代,Modem(調變解調器,又稱基帶)是決定手機網路效能的核心元件。到了 5G 時代,射頻與天線則進一步成為與 Modem 並列的核心。
所謂「射頻電路」即手機內部接收通路、發射通路和本振電路組合的統稱,再往下分還可擴展出射頻收發信機晶片、射頻收發信機電源管理晶片、天線、天線開關、濾波器、高放管、中頻整合塊、頻率合成整合塊、接收壓控振盪器等諸多模組。
其中,我們最關心的5G天線,是一個含晶片的模組,是垂直與水平天線互動的點陣天線,對應垂直和水平兩個極化方向的訊號收發。
5G終端天線對周邊金屬很敏感,不能被金屬遮擋,因為5G天線像一個長了眼睛的小寵物,一旦遮擋他,他就即刻眼球四處轉動尋找最優通道,如果周圍都是金屬,他就可能會“迷路”,這就造成了手機的訊號差的現象,之前我們的文章也提到過金屬手機殼訊號的影響《手機訊號差?可能與手機殼有關!》