طراحی و ساخت آرایه آنتن ویوالدی متقاطر باند x با میله های عایق دو لایه
چکیده
در این پایان نامه، جزئیات طراحی آرایه ای از ترکیب آنتن های میله ای دی الکتریک و نوعی از آنتن های شکافی به نام ویوالدی در باند فرکانسی x بررسی و تحلیل می شود. آرایه آنتن طراحی شده با استفاده از نرم افزار cst mws شبیه سازی شده و پارامترهای مختلف آنتن برای بهبود عملکرد آرایه بهینه سازی می شوند. مقسم توان برای تغذیه این آرایه آنتن با استفاده از تکنولوژی siw ساخته شده و برای دستیابی به پهنای باند وسیع و مشخصات تلفاتی پایین بهینه می شود. این مقسم توان به ترتیب دارای 0.9db± و 4?± تغییرات در دامنه و فاز سیگنالهای خروجی و بیشتر از 10db افت برگشتی در ورودی در پهنای باند 4ghz است. همچنین افت عبوری این ساختار 1.05db اندازه گیری شده است. این مقسم توان دارای اندازه کوچک، تلفات پایین و پهنای باند وسیع است و به راحتی با سیستم های مایکروویوی و موج- میلیمتری تجمیع می شود. آرایه آنتن 8 المانی با استفاده از مقسم توان ساخته شده و آنتن ویوالدی ساخته شد. برای بهبود تزویج متقابل بین المانهای آرایه و در نتیجه افزایش پهنای باند آنتن و کاهش سطح لوبهای فرعی، از میله های عایق دولایه استفاده شده است. این آنتن کل پهنای باند x را پوشش می دهد و نتایج اندازه گیری شده گین 12.6-16.5 db، نسبت لوب اصلی به لوب عقبی آنتن 29 db، sll زیر -14db، hpbw در صفحه e برابر 13? و در صفحه h برابر 50? و افت برگشتی حداقل 10 db در باند فرکانسی 8-12 ghz را نشان می دهد. آرایه قبلی ساخته شده از آنتن های ویوالدی به همراه میله های استوانه ای دی الکتریکِ یک لایه دارای پهنای باند کمتر از1ghz ، گین حدود 13.5-16db و اندازه 10.16×16.2 cm2 بود که در ساختار جدید اندازه آرایه سه برابر کوچکتر و پهنای باند بیشتر از 6 برابر بهبود یافته است. به عنوان یکی از کاربردهای این آنتن، عملکرد آرایه به عنوان آنتن گیرنده در یک سیستم تصویربرداری راداری تست شد و نتایج بدست آمده بهبود قابل توجهی در کیفیت تصویر بدست آمده در مقایسه با تصویر حاصل از آنتن مشابه که توسط مقسم توان مایکرواستریپ تغذیه شده، نشان می دهد. تلاش ما منجر به دستیابی به آنتنی با اندازه کوچک، عرض باند وسیع و تلفات پایین در مقایسه با نمونه های ساخته شده قبلی و در نتیجه آرایه ای با گین بالا شده است. این آرایه به عنوان فید آنتن های رفلکتوری در مخابرات ماهواره ای، سیستم مخابراتی uwb، سیستم های تصویربرداری uwb، سیستم رادار، سنجش از راه دور، تلسکوپ های رادیویی، gpr، پزشکی و اندازه گیری کاربرد دارد.