توصيفگر ها :
آرايه آنتن شكافي , موجبر تغذيه كننده , افت برگشتي , تراز گلبرگ كناري , الگوي تابشي
چكيده فارسي :
آرايه آنتن‌هاي شكافي به دليل تلفات كم، سادگي ساخت، مسطح بودن، حجم نسبتا كم و امكان استفاده در سيستم‌هاي توان بالا يكي از آنتن‌هاي پركاربرد در باند X اند. از جمله كاربردهاي اين آنتن‌ها مي‌توان به رادارهاي نظامي، سنجش از راه دور، رادارهاي هواشناسي، ناوبري و لينك‌هاي راديويي اشاره كرد. در اين پايان‌نامه به طراحي و شبيه‌سازي يك آرايه آنتن شكافي صفحه موازي در باند X پرداخته مي‌شود. ابعاد اين آنتن 70 × 70 سانتي‌متر است. اين آنتن در سيستم رادار دهانه مصنوعي ماهواره‌هاي فضايي كاربرد دارد و براي تصويربرداري از سطح زمين مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد. ابتدا يك ساختار مناسب براي موجبر تغذيه‌كننده‌ي آنتن انتخاب شده است. روند طراحي موجبر تغذيه‌كننده به اين صورت است كه ابتدا هركدام از شكاف‌هاي موجبر تغذيه‌كننده طراحي شده و در ادامه كل ساختار در HFSS شبيه‌سازي شده است. همچنين دو ساختار ديگر براي تغذيه‌ي اين آنتن مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه شكاف‌هاي تابشي آنتن طراحي و در نهايت كل آنتن شبيه‌سازي شده است. براساس نتايج حاصل از شبيه‌سازي، راستاوري اين آنتن در فركانس 9/65 گيگاهرتز، 35/7 دسي‌بل و بهره‌ي آن 35 دسي‌بل است. همچنين افت برگشتي آنتن در بازه فركانسي 9/5 تا 9/8 گيگاهرتز بهتر از 15 دسي‌بل است. به‌منظور بررسي حساسيت آنتن به فراسنج‌هاي طراحي، به همه‌ي فراسنج‌ها، عددي تصادفي بين 0/02 ميليمتر اضافه شده و كل ساختار مجددا شبيه‌سازي شده است. در اين حالت افت برگشتي و الگوي تابشي آنتن تغيير محسوسي نكرده و بهره‌ي آن 0/2 دسي‌بل كاهش يافته است. تراز گلبرگ كناري آنتن در صفحه H حدود 11/5 دسي‌بل و در صفحه E حدود 10 دسي‌بل است. در بخش آخر، بااستفاده از دامنه و فاز ميدان الكتريكي در نزديكي سطح آنتن، تغييراتي در فراسنج‌هاي آنتن اعمال كرده و تراز گلبرگ كناري در صفحه ،E پس از اعمال اين تغييرات حدود 2/3 دسي‌بل كاهش يافته است.
چكيده انگليسي :
Slot array antennas are widely used in the X band due to their low losses, simple manufacturing, flatness, and ability to be used in high-power systems. They are commonly used in military radars, remote sensing, meteorological radars, navigation, and radio links. This thesis pertains to the design and simulation of an X-band parallel-plate slot array antenna with a size of 70 * 70 cm². The antenna is used in the synthetic aperture radar system of a satellite and is primarily used for imaging purposes. The process of designing the waveguide feeder involves first selecting a suitable structure for the antenna feeder. Each coupling slot is then designed, and the entire structure is simulated in HFSS. The antenna's radiating slots are then designed, and the entire antenna is simulated. Based on the simulation results, the antenna's directivity at 9.65 GHz is 35.7 dB, and its gain is 35 dB. The return loss of the antenna at 9.5-9.8 GHz is better than 15 dB. In order to study the antenna's sensitivity to all parameters, a random number between ±0.02 mm is added, and the entire structure is re-simulated. In this case, the return loss and the antenna's radiation pattern remain unchanged, but the gain decreases by 0.2 dB. The antenna's side lobe level in the H-plane is 11.5 dB, and in the E-plane, it is 10 dB. In the last section, changes were made to the antenna parameters using the amplitude and phase of the electric field near the antenna surface. As a result, the side lobe level in the E-plane is reduced by approximately 2.3 dB.
