توصيفگر ها :
آرايه‌هاي ريزنواري محدود , روش‌هاي تقريبي تحليل آرايه‌هاي محدود , تقارن محوري گسسته , جسم دوّار گسسته , روش تجزيه دامنه
چكيده فارسي :
حل مسأله‌ي تابش و پراكندگي در آنتن‌هاي ريزنواري، ساليان زيادي است كه مورد توجه بوده است. براي تحليل اين دسته از آنتن‌ها از روش‌هاي مختلفي مي‌توان استفاده كرد. هركدام از اين روش‌ها داراي مزيت‌هايي بوده كه از مهمترين اين مزيت‌ها سرعت حل در محاسبات است. ليكن روش‌هاي مذكور به دليل درنظر نگرفتن بعضي از ويژگي‌هاي ساختاري، از دقت بالايي به خصوص در محاسبه‌ي امپدانس ورودي و گلبرگ‌هاي پشتي اُلگوي تابش آرايه، برخوردار نيستند. از اينرو براي دستيابي به پاسخي دقيق لازم است از روش‌هاي تمام‌موج براي حل آن‌ها استفاده كرد. در اين رساله مسأله‌ي پراكندگي و تابش براي يك آرايه‌ي ريزنواري با بستر عايقي همگن، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در اين تحليل‌ها دو حالت در نظر گرفته مي‌شود. در حالت اول، كل ساختار آرايه‌ي ريزنواري داراي تقارن محوري گسسته بوده و لذا با استفاده از فرمولبندي PMCHW، معادلات انتگرالي سطحي و روش جسم دوّار گسسته (DBOR) تحليل مي‌شود. در حالت دوم، صفحه‌ي زمين و بستر عايقي داراي تقارن محوري گسسته بوده در صورتي‌كه وصله‌ها و خطوط تغذيه فاقد چنين تقارني‌اند. بنابراين روش DBOR براي تحليل صفحه‌ي زمين و بستر عايقي و روش گشتاوري سنتي نيز براي تحليل وصله‌ها و خطوط تغذيه‌ي متصل به آن‌ها استفاده شده كه درنهايت با استفاده از روش تجزيه‌ي دامنه (DDM) نتايج بدست آمده از اين دو روش با يكديگر تركيب مي‌شوند. در روش DBOR بسته به تعداد تقارن‌هاي گسسته‌اي كه در ساختار داريم، از حجم حافظه‌ي مورد نياز و زمان محاسبات كاسته مي‌شود. بنابراين براي يك ساختار با Ns قطاع متقارن، حافظه‌ي موردنياز و زمان محاسبات به ترتيب با نسبت‌هاي حدود 1.5Ns و Ns كاهش مي‌يابند. اعتبارسنجي روش پيشنهادي با استفاده از شبيه‌سازي ساختارها توسط نرم‌افزارهاي تجاري موجود و همچنين ساخت آنتن و اندازه‌گيري ويژگي‌هاي تابشي آن انجام شده است.
چكيده انگليسي :
The problem of radiation and scattering in microstrip antennas has intrigued researchers for many years. Various methods can be employed to analyze this category of antennas, each with its advantages. One crucial advantage is the speed at which calculations can be solved. However, these methods often need higher accuracy, mainly when calculating parameters like input impedance and back lobes of the array radiation pattern. To achieve precise results, it becomes necessary to employ full-wave methods. This study delves into a microstrip array's scattering and radiation behavior with a homogeneous dielectric substrate. We consider two distinct cases: 1- Symmetric Microstrip Array and 2- Asymmetric Microstrip Array. In the first case, the entire microstrip array structure exhibits discrete axial symmetry, and we analyze it using the PMCHW formulation, surface integral equations, and the discrete bodies of revolution method (DBOR). In the second case, while the ground plane and dielectric substrate maintain discrete axial symmetry, the patches and feeding lines lack such symmetry. We use the DBOR method to analyze the ground plane and dielectric substrate. Additionally, the traditional moment method analyzes the patches and feeding lines. Finally, we combine the results using the domain decomposition method (DDM). As a result, the discrete bodies of revolution method is applied only to one sector of the microstrip array, reducing the memory requirements and computational time compared to the traditional moment method. Therefore, the DBOR method offers memory and time efficiency, with reductions proportional to the number of discrete symmetries in the structure. Specifically, for a structure with Ns symmetric sectors, the required memory and calculation time decrease by approximately 1.5Ns and Ns, respectively. The proposed method has been validated using the simulation of structures by available commercial software and measuring its radiation characteristics.
