طراحی و شبیه سازی آنتن آرایه ای در باند Ku با گین بالا و سطح گلبرگ جانبی بسیار کم برای کاربردهای فضایی و راداری

تمرکز این مقاله بر طراحی و توسعه ی یک آنتن مایکرواستریپ آرایه ای با تغذیه تزویج روزنه‌ای با بهره بالا، پهنای باند زیاد، سطح گلبرگ جانبی بسیار کم است. این مشخصات و ویژگی ها از آنتن، کاربرد گسترده ای در صنایع نظامی و راداری و همچنین پروژه های فضایی دارد. شروع کار با طراحی تک عنصر به صورت بهینه آغاز شده و سپس آرایه ی کامل 512 عنصری با تغذیه و توزیع یکسان توان بین همه عناصر انجام شد و بهره بیش از 30 dB به دست آمد. برای کاهش سطح گلبرگ جانبی، شبکه تغذیه با استفاده از توزیع تیلور طوری طراحی شده تا دامنه مشخص مورد نیاز هر عنصر که متفاوت با سایر عناصر است، به‌دست آید و همچنین تمام عناصر آرایه به صورت هم فاز تغذیه شده اند. عناصری که در میان آرایه هستند بیش ترین توان و عناصری کناری توان کم تری را دریافت می کنند. این ساختار با 512 عنصر به صورت آرایه ی 16×32 طراحی شده و فرکانس کاری این آنتن از 12/5 تا 14/9 گیگاهرتز، معادل 17 درصد پهنای باند در باند Ku است. بهره این آنتن 29 dB و تغییرات بهره در تمام طول بازه فرکانسی اندک بوده که مطلوب ما است و همچنین سطح گلبرگ جانبی بینdB -22  تا -29 dB در دو صفحه E و H است. در نهایت برای کاهش سطح گلبرگ پشتی از یک صفحه ی بازتابنده ی فلزی استفاده شد که سطح F/B به بیش از 35 dB رسید. ابعاد کلی آنتن 576 mm × 287 mm است.

Keywords:

آنتن های آرایه ای , رادار , پهن باند , بهره بالا , سطح گلبرگ جانبی , توزیع غیر یکنواخت