طراحي آنتن صفحه اي بهره بالا باند x با استفاده از فراسطوح گراديان فاز براي ماهواره هاي تصويربرداري

كارشناسي ارشد

آنتن هاي بهره بالا به دلايل مزاياي زيادي كه دارند، در مخابرات راه دور به شدت مورد توجه مي باشند. راه هاي زيادي براي تحقق اين آنتن ها وجود دارد كه از جمله معروف¬ترين روش ها مي توان به آرايه كردن، آنتن هاي سهموي، آنتن هاي آرايه بازتابي اشاره كرد. آنتن هاي سهموي با وجود دارا بودن ويژگي هاي تشعشعي مناسب، به دليل حجيم بودن در بسياري از كاربرد ها استفاده نمي شوند و همچنين آنتن هاي آرايه اي در حالت هايي كه تعداد المان ها زياد باشد، منجر به پيچيدگي شبكه تغذيه و در نتيجه افزايش هزينه ساخت و تلفات خواهند شد. اخيرا آنتن هاي آرايه بازتابي به دليل مسطح بودن و دارا بودن مشخصات تشعشعي مناسب، بسيار مورد توجه قرار گرفته اند ولي اين نوع آنتن ها نيز به دليل فاصله نسبتا زياد آنتن تغذيه با سطح آنتن، ساختاري نسبتا حجيم دارند و در مانور هاي هوايي آسيب پذير مي باشند. به منظور برطرف كردن مشكلات ذكر شده و همچنين دستيابي به ويژگي هاي تشعشعي مورد نظر، از ساختار هاي SSPP كه موج صفحه اي را هدايت مي كنند استفاده مي كنيم. اين ساختار ها موج را در خود محبوس مي كنند و امكان تشعشع را به آن ها نمي دهند. در مرحله بعد با استفاده از ساختار فراسطوح گراديان فاز، بردار موجي در خلاف جهت ساختار SSPP ارائه مي كنيم تا باعث تشعشع اين امواج سطحي در جهت مورد نظر شويم. در نتيجه آنتن فشرده اي خواهيم داشت كه تغذيه آن بر خلاف ساختار هاي رايج بر روي سطح مي باشد. با طراحي مناسب فراسطح گراديان فاز و ساختار هدايت كننده موج SSPP مي توانيم آنتني با بهره بالا در جهت مورد نظر داشته باشيم كه قابليت پويش پرتو با تغيير فركانس را نيز دارا مي باشد. در اين پايان نامه ساختاري متشكل از شيارهاي فلزي ارائه كرده ايم كه امواج سطحي SSPP را پشتيباني مي كند. سرعت امواج بر روي اين شيار هاي فلزي كاهش مي يابد و درنتيجه بر روي سطح شيار ها محبوس مي شود و بنابراين امكان تشعشع ندارند. سپس با استفاده از فراسطوح گراديان فاز كه نقش مبدل پلاريزاسيون خطي به متعامد را هم ايفا ميكنند، تشعشع موج محبوس به سطح آنتن به فضاي آزاد در زاويه مورد نظر را فراهم مي كنيم. آنتن ارائه شده در اين پايان نامه داراي پهناي باند تطبيق 8.2 ~ 12 GHz مي باشد. نتايج اين آنتن، تئوري اسنل تعميم يافته را مورد تاييد قرار داده است به گونه اي كه در زاويه θ=〖15〗^° بهره حدودي 12.7 dB حاصل خواهد شد.

205210

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي فناوري ماهواره

سيد حسن صديقي