پديد آورنده :
محمدي، حسين
عنوان :
طراحي و شبيه سازي آنتن آرايه فازي با عنصر دهانه باز موجبري در باند X
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مخابرات (ميدان)
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
نوزده، 127ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محسن مداح علي
استاد مشاور :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
توصيفگر ها :
آنتن آرايه فازي , جفت شدگي متقابل , تطبيق امپدانس زاويه روبش پهن , آنتن دهانه باز موجبر مد محوشونده
استاد داور :
رضا صفيان، احمد بخت افروز
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/02/09
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده آنتن آرايه فازي يكي از آنتنهاي پركاربرد در رادارهاي نظامي جهت ردگيري اهداف است مزي ت اي ن آن تن قابلي ت روب ش باريكه اصلي بدون نياز به جابجايي مكانيكي آنتن است با فاصله گرفتن باريكه اص لي از زاوي ه روب ش پهلوت اب ب ا دو مش كل روب رو ميشويم يكي اينكه گلبرگ توري به ناحيه مرئي الگوي تشعشعي آنتن نزديك ميشود دوم اينكه به علت جفت شدگي متقاب ل ب ين عناصر آرايه آنتن وضعيت افت برگشتي و تراز گلبرگ كناري عناصر آرايه نسبت به حالت تك عنصر جدا در وضعيت نامطلوبي ق رار ميگيرد اين دو چالش زاويه قابل روبش آنتن را با محدوديت روبرو ميكند آنتن دهانه باز موجبري با وجود پرحجم بودن توان قابل تحمل بيشتري نسبت به آنتن ميكرواستريپ دارد در سالهاي گذشته با وارد كردن عناصري همچون ميله روزنه و يا استفاده از اليه عايق روبروي آنتن موجبري تالش بر حل مشكل اول با ك م ك ردن ابع اد آنتن تكي بوده است كه به اين نوع آنتن آنتن موجبري مد محو شونده ميگويند در اين پايان نامه سه آنتن دهانه باز موجبر م د مح و شونده با بكارگيري سه عنصر 1 ميله داخل آنتن 2 اليه عايق روبروي آنتن و3 تركيب ميله و اليه عايق در باند X به عنوان عنصر آرايه طراحي شده است كه ابعاد هر سه در فركانس تشديد 4 9 گيگاهرتز شش درصد از فاص له مج از ش رط جل وگيري از گلب رگ توري در زاويه روبش 54 درجه كمتر است كه وضعيت مطلوبي جهت حذف گلبرگ توري در الگ وي تشعش عي آراي ه آن تن اس ت پهناي باند امپدانسي عنصر آرايه شماره يك دو و سه طراحي شده به ترتيب برابر 5 8 6 61 و 7 03 با بهره حداقل 4 دسي بل است تراز گلبرگ پشتي آنتن شماره يك با جابجا كردن محل صفحه هادي الكتريكي كامل در پشت آنتن 5 5 دسي بل ك اهش داده شده است با قرار دادن صفحه هادي الكتريكي كامل در گرداگرد دهنه آنتن تراز گلبرگ پشتي 8 2 دسي بل ديگر كاهش و به مقدار 3 31 دسي بل رسيده است اين عنصر با شبكه بندي آجري و توزيع تيلور 52 دسي بل در آرايه صفحهاي ب ا م رز داي ره اي ب ه ش عاع 5 7 سانتي متر چيده شده است جهت غلبه بر مشكل افت برگشتي نا مطلوب عناصر آرايه اليههاي عايق مختلف روب روي آراي ه ق رار داده شده است سه عامل جنس ضخامت و فاصله اليه عايق جهت رسيدن به وضعيت مطلوب تغيي ر داده ش ده و بهت رين نتيج ه ب راي ضريب انعكاس فعال عناصر آرايه با قرار دادن اليه عايق راجرز آر او 3004 با ضخامت 604 0 ميلي مت ر و در فاص له 1 ميل ي مت ري از آرايه بدست آمد پارامترهاي ضريب انعكاس فعال عناصر آرايه تغييرات بهره و تراز گلبرگ كناري آرايه ب ا روب ش در ص فحات H D و E به ترتيب تا زاويه 53 06 و53 درجه وضعيت مطلوبي را نشان ميده د تع داد عناص ر ب ا وض عيت اف ت برگش تي فع ال ب دتر از 01دسي بل تنها 01 درصد تعداد كل عناصر آرايه است كه ناچيز و قابل قبول است كاهش بهره در ص فحه E و H در ح دود 1 دس ي بل و در صفحه D در حدود 2 دسي بل است ترازگلبرگ كناري آنتن آرايه فازي در صفحه E و H در حدود 5 3 دسي بل اف زايش و به ترتيب به مقادير 2 02 و 1 02 دسي بل ميرسد در صفحه D افزايش تراز گلبرگ كناري در حدود 5 2 دسي بل و مقدار نهايي آن برابر 22 دسي بل ميباشد پهناي باند عنصر آرايه مركزي در ناحيه قابل روبش برابر حداقل 9 درصد بهره آرايه آن تن براب ر 2 03 دسي بل و قدرت تفكيك كنندگي آن 01 درجه است كليدي آنتن آرايه فازي جفت شدگي متقابل تطبيق امپدانس زاويه روبش پهن آنتن دهانه باز موجبر مد محوشونده كلما
چكيده انگليسي :
Design and Simulation of Phased Array Antenna with Open Ended Waveguide Element in X Band Hossein Mohammadi hossein mohamadi@ec iut ac ir Sunday March 12 2017 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Assist Prof Mohsen Maddahali maddahali@cc iut ac irAbstract One of the most widely used antenna in military radar is phased array antenna fortracking targets with taking beam main away angle of scanning broadside we encounterwith two problem One is that grating lobes close to the antenna radiation pattern visibleregion Second return loss and side lobe level is degraded in comparison with isolatedelement due to the mutual coupling between antenna array elements scanning angle ofarray antenna is limited by these problems In this thesis three Evanescent mode open ended waveguide antenna is designed by three array elements 1 post inside theantenna 2 dielectric layer In front of the antenna and 3 combination post anddielectric layer in X band Minimum realized gain of three array element is 4dB andtheir impedance bandwidth is 8 5 16 6 and 30 7 respectively Back Lobe Level BLL of antenna number one is decreased 5 5dB by displacing PEC plane fromantenna back By placing PEC around of antenna aperture back lobe level is decreased2 8 dB and 13 3 dB is achieved This element is arranged by lattice brick and 25dBtaylor distribution in circular planar array with radius of 7 5 Cm different dielectriclayer is placed in front of array in order to decreasing return loss of array element Thebest result is achieved by Rogers Ro4003 dielectric with 0 406mm thickness and 1mmdistance from array aperture Active reflection coefficient gain and SLL degradation ofarray are good until angles in any scan plane These angles in H D and E scan plane are35 60 and 35 respectively number of elements with return loss less than 10dB areonly 10 of all array element in scan volume mentioned above In E and H plane Gaindegradation is about 1dB and in D plane is about 2dB SLL increase of phase arrayantenna in E and H plane is about 3 5dB and final values are 20 2dB and 20 1dBrespectively SLL increase in D plane is about 2 5dB and final value is 22dB Bandwidth of centeral element of array in scannig plane is higher than 9dB gain ofarray is 30 2dB and resolution is 10 KeywordsPhase array antenna Mutual coupling Wide angle impedance matching Evanescentmode open ended waveguide antenna
استاد راهنما :
محسن مداح علي
استاد مشاور :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
استاد داور :
رضا صفيان، احمد بخت افروز
