كاهش سطح مقطع راداري عنصر آنتن آرايه‌ فازي با استفاده از فراسطوح

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

در چند سال اخير آنتن¬ با سطح مقطع راداري كم توجه زيادي را به خود جلب كرده¬اند؛ چرا كه براي وسايل نقليه¬ي هوايي با تشعشع كم، سطح مقطع راداري كل به طور عمده متأثّر از سيستم آنتن آن وسيله است كه خود يك منبع پراكندگي به حساب مي¬آيد. همچنين در مقايسه با اجسام بدون تشعشع، كاهش سطح مقطع راداري اجسام داراي تشعشع نظير آنتن، پيچيدگي و سختي بيشتري دارد، چرا كه در عين حال كه سطح مقطع راداري آنتن كاهش مي‌يابد، بايد مشخصات تشعشعي آن حفظ شود. بنابراين كاهش سطح مقطع راداري آنتن اهمّيت ويژه¬اي دارد. در اين ميان، آنتن آرايه‌اي با بهره¬ي بالا هميشه سطح مقطع بزرگي دارندكه اين امر باعث افزايش سطح مقطع راداري آن مي¬شود. استفاده از روش‌هاي اوليه‌اي نظير قرار دادن آنتن به صورت مايل، تغيير شكل آنتن و استفاده از مواد جاذب راداري كه براي كاهش سطح مقطع راداري اين آنتن¬ها پيشنهاد مي¬شدند، مناسب نيستند چرا كه علاوه بر فراهم آوردن اين هدف باعث كاهش عملكرد تشعشعي آنتن از جمله كاهش چشمگير بهره¬ي آنتن و يا كاهش پهناي باند كاري آن و همچنين افزايش چشم‌گير رخنمون آنتن مي¬شدند. با توسعه و پيشرفت علم و فناوري در چند ساله¬ي اخير دانشمندان و پژوهشگران طرح هايي را پيشنهاد داده اند كه اغلب اين ساختار ها جزء ساختار هاي متناوب از قبيل فراسطوح مبدّل قطبش، فراسطوح تمام نگاشتي، تشديدگرهاي حلقه-شكاف، فرامواد جاذب كامل، رسانا‌هاي مغناطيسي مصنوعي، سطوح انتخابگر فركانس، ساختارهاي گاف نوار الكترومغناطيسي، سطوح بازتاب‌كننده‌ي قطعه‌اي و كاواك فبري-پروت هستند و با استفاده از آن‌ها سطح مقطع راداري آنتن با حفظ عملكرد تشعشعي آن كاهش مي¬يابد. در اين ميان فراسطوح مبدل قطبش و رساناهاي مغناطيسي مصنوعي با توجه به ويژگيهاي چشميري كه دارند توجه ويژه‌اي را به خود جلب كرده‌اند. در اين پايان‌نامه ابتدا يك آنتن آرايه فازي با عنصر‌هاي دهانه موجبري به منظور دستيابي به بهره‌ي بالا و همچنين روبش 30 تا 40 درجه طراحي شده است و پس از بررسي ساختار‌هاي مختلف بيان شده براي فراسطوح مبدل قطبش، فراسطوح تمام نگاشتي و رسانا‌هاي مغناطيسي مصنوعي، با تركيب چند ساختار مختلف از اين ساختار ها، ساختار جديدي با عنوان ساختار مربع بدون دو گوشه با هفت شكاف ارائه شده كه با استفاده از اين ساختار، سطح مقطع راداري آنتن طراحي‌شده با حفظ اغلب پارامتر‌هاي تشعشعي آنتن به صورت چشم‌گيري در پهناي وسيعي از فركانس‌كاهش يافته، پهناي باند آنتن افزايش يافته و قابليت روبش و بهره‌ي آنتن حفظ شده است.

210603

مخابرات ميدان و موج

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان

احمد بخت افروز

ابوالقاسم زيدآبادي نژاد، ذاكرحسين فيروزه

محسن مداح‌علي