شکل 5-10 : پترن و پلاریزاسیون متقاطعآرایه طراحی شده با نرم افزار HFSS
شکل های 5-11 تا 5-15 پترن و پلاریزاسیون متقاطع آنتن در ابتدا و انتهای باند فرکانسی را نشان می دهند. همانطور که مشاهده می شود اندازه سطح لوب کناری و پلاریزاسیون متقاطع آنتن در کل باند پایین باقی می ماند.راستای بیم اصلی باتغییر فرکانس به اندازه 9 درجه اسکن می کند. همانطور که مشاهده می شود اندازه دایرکتیویتی آنتن با افزایش فرکانس، افزایش پیدا می کند و اندازه پهنای بیم آنتن با افزایش فرکانس کم می شود.
شکل 5-11 : پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7 GHz در مختصات دکارتی
شکل 5-12: پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7 GHz در مختصات قطبی
شکل 5-13 : پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانسGHz 2.7
شکل 5-14 : پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده در فرکانس GHz3 در مختصات دکارتی
شکل 5-15: پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده در فرکانس3 GHz در مختصات قطبی
شکل 5-16 : پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 3 GHz
آنالیز حساسیت69 ساختار پیشنهادی
یکی از مسائل مهم قبل از ساخت یک آنتن، بدست آوردن تلرانس70 ساخت آن می باشد. در مورد آنتن طراحی شده در این تحقیق به دلیل اینکه آنتن از آرایه ای بسیار بزرگ تشکیل شده است و تعداد پارامترهایی که در طول ساخت ممکن است تغییر کنند زیاد می باشند، آنالیز حساسیت آن بسیار مشکل است.

مطالب مشابه در سایت

SABZFILE.COM

موجود است

برای بررسی آنالیز حساسیت unit-cell شکل 5-3 انخاب شده است به گونه ای که ارتفاع استوانه ها 0.5 سانتی متر می باشد که باعث می شود رسانایی نرمالایز شده هرکدام از شکاف ها 0.04 شود. سپسارتفاع استوانه ها (h)، عرض شکاف ها (w)، و عمق شکاف در بدنه پهن موجبر (d) به صورت رندوم با یک توزیع یکنواخت با تلرانس ±100 μm تغیر داده شده است و نزدیک به 2000 رسانایی محاسبه شده است. نمودار هیستوگرام71 این رسانایی ها در شکل زیر مشاهده می شود.نتایج نشان می دهد که اندازه واریانس رسانایی هرکدام از شکاف ها 3×〖10〗^(-7) می باشد که مقدار بسیار کمی است. این موضوع نشان می دهد که با تالرانس ساخت ±100 μm اندازه رسانایی شکاف ها تغییر چندانی نمی کند و مشخصات آرایه مانند سطح لوب کناری و پلاریزاسیون متقاطع تقریبا در مقادیر قبلیشان باقی می مانند.برای اثبات این موضوع پارامترهای آرایه طراحی شده با 58 شکاف به صورت رندوم با تالرانس ±100 μm تغییر داده شده است. نتایج شبیه سازی در شکل های 5-18 ، 5-19 ، 5-20 و 5-21 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می شود اندازه VSWR، پهنای بیم، سطح لوب کناری، پلاریزاسیون متقاطع و راستای بیم اصلی تغییر چندانی نمی کنند. همانطور که اشاره شد، قابلیت تیونینگ مزیت دیگر این ساخار پیشنهادی می باشد.
شکل 5-17 : نمودار هیستوگرام رسانایی شکاف ها
شکل 5-18 : اندازه VSWR آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکرون
شکل 5-19 : پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85 GHz
شکل 5-20: پترن دایرکتیویتی آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85 GHz
شکل 5-21: پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85 GHz
فصل ششم
نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای کارهای آتی
نتیجه گیری

سایت ما حاوی پایان نامه های زیادی است – می توانید جستجو کنید :

آنتن های موجبر شکاف دار با اینکه قدمتشان به سال ها پیش و اوایل جنگ جهانی دوم می رسد به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارند تا به حال نتوانسته اند جایگزین مناسب تری پیدا کنند. این آنتن ها در کاربرد های راداری مخصوصا رادار های برد بلند و توان بالا بسیار استفاده می شوند. آنچنان این آنتن ها مورد توجه هستند که در بعضی از کشور ها نرم افزار هایی مانند نرم افزار SWAN برای طراحی و آنالیز این نمونه آنتن ها طراحی شده است. اما این نرم افزارها به صورت تجاری نبوده و قابل دسترسی نیستند.کاربرد های متعدد این نمونه آنتن ها انگیزه ای برای تحقیق در مورد آن ها را به وجود آورد. آنتن های موجبر شکاف دار اغلب به صورت آرایه طراحی می شوند. یک نمونه از این آرایه ها، آنتن های موج رونده می باشد که در این تحقیق به صورت کامل مورد بررسی قرار گرفت. در این پایان نامه ابتدا تئوری کلاسیک آرایه ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس توزیع جریان خطی تیلور که برای طراحی آرایه های خطی با سطح لوب کناری پایین به کار برده می شود مطالعه شد. بعد از آن انواع شکاف های متداول مورد بررسی قرار گرفت. سپس روش طراحی و ویژگی های آرایه های موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی و موج رونده بررسی شد و بعد از آن روشی برای در نظر گرفتن اثر کوپلینگ متقابل در طراحی آرایه موج رونده با شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر پیشنهاد شد و آرایه ای با 58 شکاف طراحی و شبیه سازی شد. اما شکاف های اریب دارای پلاریزاسیون متقاطع بالایی هستند. در انتها ساختاری برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع پیشنهاد شد و آرایه ای با سطح لوب کناری و پلاریزاسیون متقاطع پایین طراحی وشبیه سازی شد.نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب آرایه در پهنای باند 10 درصد بود. لازم به ذکر است که یک نمونه از این آرایه با ساختار پیشنهادی با پهنای بیم و سطح لوب کناری متفاوت برای صنایع الکترونیک شیراز طراحی شده است. این آرایه ساخته شده و نتایج اولیه تا حدود بسیار زیادی رضایتبخش بوده است.
پیشنهاد های کارهای آینده
بررسی و پیشنهاد ساختار های دیگری که بتواند پلاریزاسیون متقاطع را پایین بیاورد می تواند موضوع پیشنهادی بعدی باشد.
به دلیل بزرگ بودن آرایه هرکدام از اجراها در نرم افزارهای میدانی موجود، زمان بسیار زیادی طول می کشد به گونه ای که بعضی مواقع این زمان به حدود یک هفته هم می رسد. از این رو طراحی نرم افزاری که بتواند با استفاده از روشی محاسبات این آرایه ها را کمتر کند می تواند موضوعی برای کارهای آینده باشد.
بررسی انواع شکاف های دیگر و پیشنهاد شکاف هایی که باعث افزایش پهنای باند فرکانسی می شود.
استفاده از ساختارهای فرکتالی در شکاف ها که موجب افزایش پهنای باند و multi band شدن آنتن می شود.
همانطور که دیده شد در آرایه های موج رونده یا تغییر فرکانس راستای بیم اصلی تغییر می کند. پیشنهاد روشی که با تغییر فرکانس، تاخیر بین المان ها را جبران کند می تواند مورد تحقیق و بررسی قرار گیرد.
به کار بردن ساختار هایی که باعث تولید امواج با پلاریزاسیون دایروی یا بیضوی می شود می تواند موضوع جالبی باشد.
بررسی و طراحی آرایه های صفحه ای دایروی که از توزیع جریان تیلور صفحه ای استفاده می کنند. این نمونه آرایه ها دارای کاربرد های متعددی هستند.
بررسی آنتن های موجبر شکاف دار که از موجبر های دیگر مانند موجبر استوانه ای استفاده می کنند می تواند جالب باشد.
مراجع
[1] John L. Volakis, Antenna Engineering Handbook, fourth ed, BAE Systems, Inc, Aug 2007,
ch. 9.
[2] Paul Wade “Microwave Antenna Handbook”Online ex-NIBWT,2000,2001,ch.7.
[3] D. Dudley., Jr:“An iris-excited slot radiator in the narrow wall of rectangular waveguide”, IRE TRANS. ON ANTENNAS AND PROPAGATION, Vol. No .9, Issue 4, July 1961, PP. 361-364.
[4] S. Hashemi-Yeganeh, R.S. Elliott: “Analysis of Untilted Edge Slots Excited by Tilted Wires”, IEEE TRANS. ON ANTENNAS AND PROPAGATION, Vol. 38, Nov. 1990. PP. 1737-1745.
[5] J. Hirokawa and P-S. Kildal, “ Excitation of an Untitled Narrow-Wall slot in a Rectangular Wavegide by Using Etched Strips on a Dielectric plate,” IEEE Trans. ON Antennas and propag. AP-45,1997, PP.1032-1037.
[6] W. Wang, S. Zhong, J. Jin and X. Liang, “An Untitled Edge-Slotted Waveguide Antenna
Array with very Low Cross-Polarization,” Microwave and Optical Technology Letter,
Vol.44, No.1, January 2005, PP.91-93.
[7] A.R. Mallahzadeh and S. M. Alinezhad, “ An Ultralow Cross-Polarization Slotted
Wavegude Chebyshev Array Antenna,” Proceeding of the 5th European Conference on
Antenna and Propagation.(EuCAP), April 2011.pp.1953-1956.
[8] D. Dogan and O.A. Civi, “A Novel Edge Wall Waveguide Slot Antenna with Low Cross Polarization”, IEEE Conference International Symposium on Phased Array system and Technology (ARRAY), 2010. PP. 453-456.
[9] W.Wang ; J. Jin , J-G.Lu,S-S.Zhong , “Waveguide Slotted Antenna Array with Broad Band , Dual-Polarization and Low Cross-Polarization for X-Band SAR Application”, IEEE Intrnational Radar conference, 2005. PP. 653-656.
[10] A.R. Mallahzadeh and S.M. Alinezhad, “ Untitled Slot Array Antenna at the Narrow wall the waveguide using double ridge,” Int J RF and Microwave CAE. Oct 2010, PP.699-710.
[11] Robert J. Mailloux, Phased Array Antenna Handbook, Artech House, second
edition, 2005.
[12] D. T. Paris and F. K. Hurd, “Basic Electromagnetic Theory”, McGraw-Hill Book Co., New York, 1969.
[13] Constantine A. Balanis, “Antenna Theory Analysis and Design”, 2005, by JohnWiley & Sons, INC
[14] Wollf, E. A., Antenna analysis (New york : John wiley and sons, Inc.,1966)
[15] R. S. Elliott, Antenna Theory and Design, Chap. 8 (Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, Inc.,1981)
[16] T. T. Taylor, “Design of line-source antennas for narrow beam-width and low side lobe,” IRE Trans on antenna and propagation,vol. AP-3, pp. 16-28; January, 1955.
[17] T. T. Taylor, “Design of Circular Apertures for Narrow Beamwidth and Low Sidelobes,”
IRE Trans on antenna and propagation, January 1960.
[18] H.G. Booker, “Slot Aerials and Their Relation to Complementary Wire Aerials,”
J. IEE, 1946, pp. 620-626
[19] R. E. Collin and F. J. Zucker (eds.), “Antenna Theory”, Part I, Chap. 14 ,New York:
McGraw-Hill,1969.

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید