بهبود آنتن آرایه ای موج رونده موجبر شکا فدار برای کاهش سطح لوب کناری وپلاریزاسیون متقاطع word
 فهرست مطالب فصل1.مقدمه 2 فصل2.تئوری آنتن و آرایه ها 6 2-1. پارامترهای مهم آنتن....... 7 2-1-1. پهنای باند فرکانسی..... 7 2-1-2. الگوی تشعشعی..... 8 2-1-3. جهت دهندگی ، بهره و پلاریزاسیون...... 9 2-2. آنتن های آرایه ای.... 14 2-2-1. آرایه خطی یکنواخت... 15 2-2-2. توزیع جریان تیلور........................... 18 2-3. خلاصه........................................... 21 فصل3.معرفی آنتن های آرایه ای موجبر شکاف دار 22 3-1. معرفی انواع شکاف های تشعشع کننده بر روی بدنه موجبر 24 3-2. روش های محاسبه مشخصه های شکاف.................. 28 3-2-1. فرمول های Stevenson............................ 29 3-2-2. تحلیل مدل پراکندگی.......................... 30 3-2-3. شکاف اریب روی دیواره کناری موجبر............ 32 3-3. طراحی آرایه های شکاف دار موجبری................ 33 3-3-1. طراحی آرایه موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی.. 36 3-3-2. طراحی آرایه موجبری شکاف دار از نوع موج رونده48 3-4. خلاصه........................................... 55 فصل4.آرایه موج رونده موجبر شکاف دار با شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر 57 4-1. مقدمه.......................................... 57 4-2. روش طراحی آرایه موج رونده با شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر...................................................... 58 4-2-1. برنامه متلب برای محاسبه توزیع جریان خطی تیلور:58 4-2-2. بدست آوردن فاصله بین المان ها و بررسی تاثیرات آن بر پهنای باند و پترن......................................... 60 4-2-3. بدست آوردن دامنه تحریک و رسانایی شکاف ها.... 65 4-2-4. تعیین مشخصات شکاف ها........................ 68 4-2-5. نتایج شبیه سازی آرایه موجرونده طراحی شده با شکاف اریب 74 4-3. خلاصه........................................... 82 فصل5.شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر 84 5-1. مقدمه.......................................... 84 5-2. نحوه تحریک شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر 85 5-3. ساخار پیشنهاد شده برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع.. 87 5-4. بدست آوردن رسانایی ساختار پیشنهاد شده.......... 88 5-5. آرایه موج رونده طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده و نتایج شبیه سازی.................................................. 89 5-5-1. پهنای باند.................................. 91 5-5-2. الگوهای تشعشعی.............................. 91 5-6. آنالیز حساسیت ساختار پیشنهادی.................. 97 فصل6.نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای کارهای آتی 102 6-1. نتیجه گیری.................................... 102 6-2. پیشنهاد های کارهای آینده...................... 103
فهرست جداول جدول4‑1 : رسانایی شکاف ها برای رسیدن به مشخصات پترن مطلوب73 فهرست شکلها شکل2‑1: آنتن به عنوان یک قطعه مبدل13 شکل2‑2: مدارمعادل آنتن16 شکل2‑3 : دوقطبیهرتز17 شکل2‑4 : یک موج صفحه ای با پلاریزاسیون بیضوی21 شکل2‑5 : آرایه خطی یکنواخت با N المان23 شکل2‑6 : مقادیر مناسب برای سطح لوب های کناری متفاوت26 شکل2‑7 : پترن وتوزیع جریان تیلوربرای سطح لوب کناری -15dB26 شکل2‑8 : پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری-25dB27 شکل3‑1: اصل بابینه29 شکل3‑2 : انواع شکاف روی بدنه یک موجبر مستطیلی31 شکل3‑3 : توزیع جریان سطحی روی بدنه موجبر مستطیلی در مد غالب.32 شکل3‑4 : تغییرات رسانایی و سوسپتانس بر حسب عمق شکاف.39 شکل3‑5 : نمونه ای از یک آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار40 شکل3‑6 : آرایه موجبر خطی با شکاف رزونانس طولی الف)تغذیه از کنار ب)تغذیه از وسط45 شکل3‑7 : یک نمونه آرایه خطی رزونانسی با شکاف موازی طولی46 شکل3‑8 : نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار48 شکل3‑9 :نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی50 شکل3‑10 : نمونه ای از آرایه صفحه ای رزونانسی با تغذیه از وسط توسط شکاف های سری51 شکل3‑11 : آرایه موج رونده ای که از وسط تغذیه می شود56 شکل3‑12 : پترن آرایه موج رونده تغذیه از وسط57 شکل4‑1 : توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری -35db و پهنای بیم 1.9 درجه65 شکل4‑2 : آرایه خطی موجبر شکاف دار موج رونده با شکاف های اریب برای زاویه 85 درجه66 شکل4‑3 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 85 درجه66 شکل4‑4 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.7 GHz67 شکل4‑5 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.85 GHz67 شکل4‑6 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz68 شکل4‑7 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz69 شکل4‑8 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 86.5 درجه69 شکل4‑9 : پترن آرایه طراحی شده با نمودار های موجود در مراجع74 شکل4‑10 : ساختار پیشنهاد شده برای بدست آوردن مشخصات شکاف اریب با اثر کوپلینگ متقابل75 شکل4‑11 : تغییرات بر حسب عمق فرورفتگی شکاف برای Ө=7 درجه76 شکل4‑12 : مدار معادل خط انتقالی unit-cell شکل 4-1077 شکل4‑13 : نمودار رسانایی شکاف اریب بر روی بدنه باریک موجبر بر حسب زاویه شکاف ها79 شکل4‑14: شمای کلی آرایه طراحی شده با شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر79 شکل4‑15: اندازه آرایه طراحی شده با شکاف اریب80 شکل4‑16 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی81 شکل4‑17 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی82 شکل4‑18 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی83 شکل4‑19 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی83 شکل4‑20 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی84 شکل4‑21 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی84 شکل4‑22 : اندازه آرایه طراحی شده در باند x85 شکل4‑23 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در باند x86 شکل4‑24 : پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه موج رونده طراحی شده با شکاف اریب86 شکل5‑1 : نحوه تحریک شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر89 شکل5‑2 : نحوه تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر90 شکل5‑3 : ساختار پیشنهاد شده برای تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر92 شکل5‑4 : رسانایی شکاف چرخش نیافته پیشنهاد شده بر حسب ارتفاع استوانه ها93 شکل5‑5 : شمای کلی آرایه طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده94 شکل5‑6 : نمودار اندازه VSWR آرایه با ساختار پیشنهادی95 شکل5‑7 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی96 شکل5‑8 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی96 شکل5‑9 : پلاریزاسیون آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz97 شکل5‑10: پترن وپلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با نرم افزار HFSS98 شکل5‑11 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی98 شکل5‑12: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی99 شکل5‑13: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7 GHz99 شکل5‑14: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی100 شکل5‑15: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی100 شکل5‑16: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz101 شکل5‑17 : نمودار هیستوگرام رسانایی شکاف ها102 شکل5‑18: اندازه VSWR آرایه طراحی شده با تالرانس100 میکرون103 شکل5‑19: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz103 شکل5‑20: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz104 شکل5‑21:پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85GHz104 فصل اول مقدمهرادارها در واقع سنسورهای الکترومغناطیسی هستند که برای موقعیتیابی و تعقیب اهداف گوناگون در فضا مورد استفاده قرار میگیرند. رادار ها در فرکانس ها و توان های مختلف، برای کاریرد های بسیار متنوع طراحی شده و به کار برده می شوند. مشخصاتی که در رادار ها باید مورد توجه قرار گیرد برد و دقت بالا می باشد. اغلب رادار ها در محدوده فرکانس های باند VHF تا باند C ساخته می شوند. در فرکانس های باند VHF رادار ها دارای برد بلند و دقت پایین بوده و همینطور که فرکانس ها به سمت باند C می روند، برد کاهش پیدا کرده ودر عوض دقت بالاتر می رود. بنابر این بیشترین توجه در رادار ها مربوط به باند های L وS می باشد.در این دو باند یک سازگاری بین دو مساله دقت و برد وجود دارد. بدین معنی که برد رادار نسبتا قابل قبول بوده و رادار دارای دقت خوبی نیز می باشد. در بین این دو باند، باند S نیز بیشترین کاربرد را در سراسر دنیا داشته و بیشترین رادار ها در این باند طراحی و ساخته می شوند. رادارها در واقع انرژی الکترومغناطیسی را از طریق آنتن در فضا تشعشع[1] میکنند. بخشی از انرژی تشعشع شده، به یک شیء که اغلب هدف[2] نامیده میشود، برخورد میکند و در جهات گوناگون بازتابیده[3] میشود. بخشی از این انرژی بازتابیده شده، به سمت رادار منتشر شده و توسط آنتن دریافت میگردد و پس از آن، عملیات تقویت و پردازش سیگنال[4]و ... بر روی آن انجام می شود. بنابراین بخش مهمی از سیستمهای راداری، آنتن است که بسته به مأموریت سیستم، مشخصات گوناگونی می تواند داشته باشد. امروزه استفاده از تکنولوژی رادارهای آرایه فازی[5]که در آن از آنتن های آرایه ای استفاده می شود کاربردهای بسیاری یافته است. آنتنهای آرایهای مزایای زیادی دارند که از آن جمله میتوان به توانایی ایجاد جهت دهندگی[6]یا بهره بالا و قابلیتهای مختلف شکل دهی[7] پرتو اشاره کرد. باند فرکانسی، مأموریت راداری، پهنای باند مورد نظر، میزان توان ارسالی، میزان بهره مورد نظر و ... از عوامل تعیین کننده نوع المان به کار رفته در آنتن های آرایه ای است. جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |
