عنوان پایان‌نامه
طراحی آرایه ی دوبعدی از آنتن های مایکرواستریپ با تغذیه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2693;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68973
- تاریخ دفاع
- ۰۴ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- پریناز صدری مشکنانی
- استاد راهنما
- جلیل اقا راشدمحصل
- چکیده
- هدف ما در این پایان‌نامه طراحی و تحقق شبکه تغذیه یک آرایه سطحی یکنواخت از آنتن‌های مایکرواستریپ بر اساس موجبر شانه‌ای شکافی به منظور داشتن طرحی کم‌تلف و فاقد حساسیت به اتصال الکتریکی بین صفحات تشکیل دهنده شبکه موجبری است. ساختار موجبر شانه‌ای شکافی شامل یک صفحه فلزی و یک صفحه رسانای مغناطیسی مصنوعی است که با فاصله کم از یکدیگر و به صورت موازی با یکدیگر قرار گرفته‌اند. چنین ساختاری یک باند توقف ایجاد کرده و ایجاد یک شیار (موجبر شانه‌ای شکافی شیاری) یا قرار دادن یک تیغه (موجبر شانه‌ای شکافی تیغه‌ای) یا نوار رسانا (خط شانه‌ای شکافی مایکرواستریپ) در میان صفحه دوم شرایط را برای هدایت موج فراهم می‌آورد. تا کنون از هیچ یک از انواع موجبر شانه‌ای شکافی برای تغذیه آرایه آنتن مایکرواستریپ استفاده نشده است. در این پروژه بر آنیم تا با تحقق یک نمونه عملی از مزیت این نوع موجبر از لحاظ عدم حساسیت به اتصال الکتریکی بین صفحات و در نتیجه امکان داشتن شبکه تغذیه‌ای با ساختار یکپارچه در دو بعد و بدون نیاز به جوشکاری و یا به کاربردن چسب رسانا بهره ببریم. در ابتدا پس از انتخاب صفحه پین‌ها به عنوان رسانای مغناطیسی به کار رفته در ساختار موجبر شانه‌ای شکافی، سعی شده است با در نظر داشتن سطح گلبرگ‌های فرعی و بهره آرایه آنتن و تلفات و میزان منزوی بودن بخش‌های موجبری از یکدیگر، یک مصالحه برای انتخاب مقادیر مناسب ابعاد هندسی موجبر انجام شود. در گام بعدی تطبیق امپدانس تغذیه ورودی شبکه موجبری که از طریق یک اتصال دهنده SMA است، طراحی پیوندهای Tee و سپس تبدیل موجبر به خط مایکرواستریپ تغذیه کننده هر زیرآرایه‌ها انجام شده است. در نهایت نتایج تحقق آرایه 64 تایی از آنتن‌های مایکرواستریپ تغذیه شده با شبکه موجبری شانه‌ای شکافی که شامل 16 زیرآرایه 2×2 می‌باشد، ارائه شده است. لازم به ذکر است که صفحه زمین آرایه آنتن نقش یکی از صفحات تشکیل دهنده مدار موجبری را نیز ایفا می‌کند. آرایه آنتن محقق شده تنها توسط 8 عدد پیچ به شبکه موجبری متصل شده است که نشانگر سادگی و کم‌هزینه بودن فرآیند ساخت می‌باشد. واژه‌های کلیدی: آنتن مایکرواستریپ، موجبر شانه‌ای شکافی، آرایه آنتن تغذیه شده با موجبر.
- Abstract
- Our objective, in this thesis is design and realization of a feed network for a planar microstrip antenna array based on gap waveguide in order to achieve a low-loss design which is insensitive to electrical contact between plates comprising the waveguide network. The structure of gap waveguide consists of two parallel plates, a metal plate and a plate including an artificial magnetic conductor which are placed near each other. This structure produces a bandgap, and creating a groove (groove gap waveguide) or putting a ridge (ridge gap waveguide) or a metallic strip (microstrip gap line) between the second plate makes it possible for the wave to be guided. So far, none of gap waveguide types have been used for feeding microstrip antenna arrays. In this project, our goal is to take advantage of this type of waveguide which is insensitive to electrical contact between plates comprising the waveguide network, thus obtaining a feed network with a monolithic structure in two dimensions without any need for conductive adhesives or welding. First, choosing a bed-of-nails structure as the magnetic conductor in the gap waveguide’s configuration, by considering the side lobe level and gain of the antenna array along with losses and isolation of waveguide parts from each other, a tradeoff is made in order to select proper values for waveguide dimensions. In the next step, input matching of the waveguide feed network, which is through an SMA connector, the design of Tee junctions, and waveguide-to-microstrip transition have been completed. Finally, results of realization of a gap waveguide-fed 64 element microstrip antenna array consisting of sixteen 2-by-2 subarrays are presented. It is important to note that the ground plane of the antenna array is also playing the role of the metal plate in the waveguide network. The realized antenna array is secured to the waveguide network by using only 8 screws, which implies that the manufacturing process is simple and low-cost. Keywords: Microstrip antenna, gap waveguide, waveguide-fed antenna array.
