در این مقاله، یک آنتن آرایه پچ مایکرواستریپ پهن باند برای کاربردهای رادار دهانه مصنوعی با حد تفکیک بالا ارائه شده است. باند فرکانسی عملیاتی آنتن، باند X بوده و از یک ساختار چهار لایه متشکل از پچ های تشعشعی، شکاف ها، حفره های تزویج و شبکه تغذیه درختی تشکیل شده است که به نوبه خود توسط یک پراب کواکسیال تغذیه می شود. افزایش پهنای باند پچ تشعشعی با استفاده از شکاف های مربعی تعبیه شده در پشت آن انجام شده است که در نقش یک حفره برای المان تشعشعی ظاهر می شود و با ایزوله کردن شکاف کوپلینگ تغذیه کننده پچ از سایر شکاف های تزویج و حذف اثر تزویج متقابل، سبب بهبود عملکرد آنتن آرایه از نظر گین و پهنای باند امپدانسی می گردد. ساخت آنتن با بهره گیری از ترکیب دو روش ماشین کاری و تکنولوژی مدارچاپی انجام شده است. نتایج حاصل از اندازه گیری، پهنای باند بهره نسبی بیش از %10 را نشان می دهد که در آن، مقدار بهره آنتن بیش از dBi 8/28 اندازه گیری شده است. همچنین، پهنای باند امپدانسی نسبی آنتن به ازای 2 > VSWR بیشتر از %16 به دست آمده است.

در این مقاله، آرایه خطی (با 20 المان در راستای افق) از آنتن مایکرواستریپ با قطبش افقی بررسی شده است. مجموعه شامل سه زیر لایه مایکرواستریپ می باشد که در دو زیرلایه پایینی شبکه تغذیه و زیرلایه بالایی پچ های مایکرواستریپ قرار دارند. تحریک پچ ها به صورت تزویج و از طریق شبکه تغذیه در دو زیرلایه پایینی صورت گرفته است. با استفاده از شیار بین پچ ها و خطوط انتقال تغذیه، میدان های الکتریکی از شبکه تغذیه به پچ ها تزویج شده اند. جدا شدن شبکه تغذیه از قسمت تشعشع کننده آنتن باعث شده است که مولفه قطبش متعامد کمتر از -50 dB شود. برای رسیدن به سطح گلبرگ های فرعی (SLL) مناسب در راستای افق، آرایه به صورت غیریکنواخت و با استفاده از ضرایب چبی شف تحریک شده اند. در شبیه سازی SLL آنتن کمتر از -18 dB حاصل شده است. این الگوی تشعشعی از نوع بادبزنی می باشد و در سیستم های مخابراتی و راداری کاربردی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

آنتن های پچ مایکرواستریپ با پلاریزاسیون دایروی در بسیاری از سیستم های مخابراتی و راداری مورد استفاده قرار می گیرند. چندین روش و مدل برای تحلیل و طراحی این نوع آنتن ها وجود دارد. مدل شبکه چند پورتی به عنوان یکی از بهترین مدل های آنتن های پپ مایکرواستریپ محسوب می شود. این مدل شامل چندین شبکه مداری متصل به هم است که هر کدام بیانگر مشخصه ای از این آنتن می باشند. حل این مدل، معادل است با محاسبه پارامترهای ورودی و تشعشعی آنتن. در این مقاله، با استفاده از مدل شبکه چند پورتی، یک آنتن آرایه ای 2×2 شامل المان های مایکرواستریپی با چرخش ترتیبی طراحی شده است. به منظور تولید پلاریزاسیون دایروی، علاوه بر تکنیک چرخش ترتیبی، از دو تغذیه پروبی در صفحات E و H هر یک از المان ها استفاده شده است. این پروب ها دارای جریان هایی با دامنه مساوی و اختلاف فاز 90 درجه هستند.

یکی از کاربردهای فرامواد، بهینه سازی خواص تشعشعی آنتن های میکرواستریپ می باشد. در این تحقیق یک آرایه 7´7 سلولی از ساختارهای تشدیدی شامل حلقه شکاف دار (SRR) مستطیلی در نظر گرفته شده است. پارامترهای ساختاری فراماده حاصل شامل ضریب نفوذپدیری مغناطیسی (m) و ضریب گذردهی الکتریکی (e) آن با روش نیکلسون- رز استخراج شده است. یک آنتن پچ میکرواستریپ در فرکانس 5.8 GHz طراحی شده و از آرایه فراماده، به عنوان رولایه آن، استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نرم افزار CST در غیاب رولایه و در حضور آن، آورده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که بهره آنتن 114% و پهنای باند آن 116% بهبود پیدا کرده است. برد فراماده و آنتن میکرواستریپ، ساخته شده است. الگوی تشعشعی و تلفات بازگشتی آنتن در حضور و عدم حضور رولایه، اندازه گیری عملی شده است. نتایج حاصل از اندازه گیری، توافق خوبی با نتایج شبیه سازی دارد. به دلیل استاندارد نبودن کانکتورهای SMA که در بازار وجود دارند و همچنین تلفات ناشی از پراب ها، سیم ها و نیز تلفات ناشی از خود دستگاه اندازه گیری، مقداری اختلاف بین نتایج شبیه سازی و اندازه گیری (فرکانس تشدید و دامنه تلفات بازگشتی) وجود دارد.

در این مقاله یک آنتن پچ دایره ای لبه دار بدون تغذیه بروش حفره ای بررسی و مطالعه می گردد. روش تحلیل بر پایه برقراری تساوی فعل و انفعال توان امواج الکترومغناطیس در محل لبه استوار است و براین اساس معادله مشخصه یافتن عدد موج و فرکانس تشدید کل حفره بدست می آید و نشان داده می شود که این آنتنها در فرکانسهای بالاتری نسبت به آنتن پچ دایره ای ساده با ابعادی مشابه، به تشدید در می آیند و دارای پهنای باند بیشتری هستند. نمودارهای طراحی که تغییرات فرکانس تشدید، عدد موج، پهنای باند (VSWR<2)، فاکتور کیفیت و راندمان تشعشعی این آنتنها را بر حسب افزایش دیواره لبه و بر حسب افزایش شعاع پچ داخلی آنتن نشان می دهد، ارایه می گردد. همچنین کلیه مشخصات این نوع آنتن با مشخصات آنتن پچ دایره ای ساده مقایسه می شود.

در این مقاله یک آنتن فراپهن باند تک قطبی با باندهای قطع کنترل پذیر و ساختار ساده ارائه شده است. آنتن ارائه شده از نوع آنتن پچ بیضوی با تغذیه خط مایکرواستریپ می باشد. برای ایجاد باندهای قطع، از شکاف هایی بر روی سطح پچ استفاده شده است که هر یک از این شکاف ها به منظور ایجاد باند قطع در باندهای WLAN (2.48-2.4GHz،5.35-5.15GHZ) و WiMAX (3.6-3.3GHz) مورد استفاده قرار می گیرد. با تغییر وضعیت هر یک از شکاف ها تعبیه شده بر روی آنتن توسط سوئیچ های فرکانس بالا، باندهای قطع به صورت مستقل می توانند کنترل گردند. نتایج شبیه سازی و اندازه گیری تطبیق امپدانسی مناسب در طول بازه فرکانسی2.2-11GHz جهت کاربرد درسامانه های فراپهن باند و ایجاد باندهای قطع فرکانسی مستقل از یکدیگر را نشان می دهد. ابعاد آنتن پیشنهادی 1.6´30´40mm و زیرلایه آنتن از جنس FR4 می باشد. در این مقاله، آنتن پیشنهادی با آنتن های UWB مقالات پیشین مقایسه شده است. مزایای ساختار پیشنهادی ابعاد کوچک و کنترل باندهای قطع به طور مستقل و محدوده فرکانسی وسیع تر می باشد.

آنتن های مایکرواستریپ در بخش های تجاری ، نظامی و امنیتی از اهمیت زیادی برخوردار می باشند. این آنتن ها بدلیل توانایی پوشش چندین باند فرکانسی در سیستم های مخابراتی پلیسی ، ارتباطات برنامه ریزی شونده و تاکتیکی نقش اساسی و مهمی را بر عهده دارند.در این مقاله یک آنتن مایکرواستریپ مینیاتوری به منظور کاربرد در چندین باند فرکانسی و بهبود پهنای باند ارائه شده .آنتن های طراحی شده با قابلیت پوشش باند های فرکانسی مختلف باید دارای ابعاد کوچک، الگوی تشعشی همه جهته و بهره مناسب باشند. در آنتن پیشنهادی کوچک سازی ازطریق خط انتقال متامتریال وتغذیه به واسطه کوپلاژ الکترومغناطیسی تأمین و یک عنصر CRLH میباشد. بخش دست راستی از پچ فلزی مس 35 میکرون بهمراه فرکتال و سمت چپ از خط انتقال موثر همگن، خازن های سری و سلف موازی تشکیل شده است. آنتن بر روی بستر FR-4، امپدانس مشخصه 50 اهم و محدوده فرکانسی 2 تا 7 گیگا هرتز می باشد و تشدید آنتن نهایی در 3.9 و 5 گیگاهرتز که در شناسایی فرکانس رادیویی، مایکروویو، آنتن های DF,PF کاربردی میباشد. نرم افزارهای مورداستفاده ,ADS(2022.1.2) HFSS(15.3) و پوشش پهنای باند و ایجاد حالت مینیاتوری از یک ترکیب فرکتال شامل تکرار فرکتال کخ یا همان برف دانه اصلاح شده انجام میگیردو رفع اختلال در طراحی سیستم ازپلاریزاسیون متقارن استفاده و بهبود کیفیت پهنای باند از طریق زمین شکاف دار صورت گرفته است. آنتن پیشنهادی، یک آنتن مایکرواستریپ فرکتالی فشرده است که بهبود فرکانس تشدید، افزایش بهره، پهنای باندوتطبیق امپدانسی مناسبی را ایجاد می کند.