طراحی و شبیه سازی ماتریس باتلر میکرواستریپی باند X برای تغذیه آنتن آرایه فازی با پهنای پرتو باریک

سامانه های پروازی متعددی با کاربردهای گسترده در زمینه های مختلف علمی، صنعتی، و تجاری وجود دارند. یکی از بخشهای مورد استفاده در این ساختارها، رادار است. بسیاری از کاربردهای این سامانه ها، نیازمند ردگیری اهداف یا جهات در محدوده زاویه ای باریک است. این ویژگی با به کارگیری آنتنهایی دارای پهنای پرتو باریک به دست می آید. آنتنهای آرایه ای، می توانند در کنار فراهم نمودن بهره مورد نیاز، تحقق بخش چنین نیازی باشند. همچنین، این پهنای پرتو باید در محدوده قابل قبولی از جهات مختلف قابل تنظیم باشد. چنین ویژگی تنظیم پذیری به کمک استفاده از آنتنهای آرایه فازی تحقق پذیر است. قابلیت تغییر جهت گلبرگ اصلی یک چنین آنتنی، به کمک ادوات فعال تغییر دهنده فاز تغذیه آنتنهای موجود در آرایه، مانند دیودهای پین و ادوات فریت، فراهم است. با این حال، استفاده از ادوات غیرفعال ماتریس باتلر ابزاری ساده تر و ارزانتر برای تحقق چنین راهکاری به شمار می آید. به کارگیری ماتریس باتلر با تعداد درگاه ورودی-خروجی بیشتر منجر به الگوی تشعشعی با پهنای باند باریکتر می شود. در این مقاله، طرحی ساده از ماتریس باتلر ۳۲×۳۲ در طیف فرکانسی باند X معرفی، و نتایج شبیه سازی عملکرد آن ارائه میشود. این شبیه سازی ها به کمک نرم افزار کامسول که مبتنی بر روش اجزای محدود است اجرا شده اند. در نهایت، پس از اعمال موج به دو درگاه ورودی مشخص و اتصال ساختار ماتریس باتلر به آرایه مایکرواستریپ، پهنای پرتوی ۳/۵ درجه به دست می آید. دستیابی به تشعشع با پهنای پرتو باریک بر اساس آرایه آنتنهای مایکرواستریپ تغذیه شده با ماتریس باتلر ۳۲×۳۲ و تنها بر پایه برد تک لایه، هدف اصلی این پژوهش است.

Keywords:

آنتن , آرایه فازی , ماتریس باتلر , رادار , مایکرواستریپ