17518

17518

طراحي و ساخت آنتن همه جهته با قطبش دايروي

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان

اسفندماه 1395

دكتر محمد خلج امير حسيني

برق

آنتن‌هاي قطبش دايروي در مقايسه با آنتن‌هاي خطي، مزاياي متعددي از قبيل كاهش اثر چرخش فاراده در ارتباطات ماهواره‌اي، غلبه بر پديده چندمسيرگي و عدم نياز به همسويي آنتن‌هاي فرستنده و گيرنده در پهباد ها و كوادكوپترها كه دائماً و به‌طور تصادفي به دور محور خود در حال چرخش هستند، دارند. آنتن‌هاي قطبش دايروي همه جهته براي كاربردهاي متعدد ارتباطات بي‌سيم نظير سيستم‌هاي موقعيت جهاني (GPS)، شناسايي فركانس راديويي (RFID)، شبكه‌هاي بي‌سيم محلي (WLAN) و ارتباطات هوايي بدون سرنشين (UAV)، مناسب‌اند. در سال‌هاي اخير نيز كارهاي زيادي جهت طراحي آنتن‌هاي قطبش دايروي همه جهته مطرح‌شده است. براي ايجاد قطبش دايروي همه جهته دو راه متداول وجود دارد. اولين راه ايجاد قطبش دايروي همه جهته توسط آنتن‌هايي كه ذاتاً قطبش دايروي را ايجاد مي‌كنند، صورت مي‌گيرد. روش ديگر ايجاد قطبش دايروي همه جهته، استفاده از دو مود قطبش خطي متعامد با دامنه مساوي و اختلاف‌فاز 90 درجه است. به‌كارگيري اين روش گرچه پهناي باند قطبش دايروي آنتن را افزايش مي‌دهد اما، منجر به پيچيدگي طراحي و افزايش هزينه آنتن مي‌گردد. در اين پايان‌نامه آنتن قطبش دايروي جديدي ارائه‌شده است. آنتن ارائه‌شده نيازي به شبكه تغذيه ندارد و تنها از يك تغذيه براي ايجاد قطبش دايروي در كل فضا با نسبت محوري كمتر از dB3 استفاده مي‌كند. به اين منظور آنتن پيشنهادي از سيم مسي به قطر يك ميلي‌متر ساخته‌شده است. . قطبش دايروي به دليل تقارن ساختاري آنتن در هر دو صفحه azimuth و elevation ايجاد مي‌گردد. پهناي باند امپدانس dB10 حدود MHz390 در فركانس مركزي GHz45/2 و نسبت محوري كمتر از dB3 در بازه فركانسي GHz1/2 تا GHz5/2 ايجادشده است. همچنين بهره دايروي راستگرد اين آنتن حدود dBi5/1 است.

1396/04/03

1/1/1900 12:00:00 AM

The omnidirectional circular polarized (CP) antenna have several key advantage compared to linear polarized (LP) antenna such as reduce the Faraday rotation effect, suppress the effect of multi path reflection and not requiring the alignment betwwen the transmitter and receiver of antenna in aircraft that rotate around its axis in continuous random. An omnidirectional CP antenna are suitable for wireless communication systems such as Global Position System (GPS), Radio Frequency Identification (RFID) and Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Two common ways for designing an omnidirectional CP antnnas have been presented. The first way antenna is inherently circular polarized and excited by a single feed. Another method to created omnidirectional CP pattern which is utilized two orthogonal polarization modes in feeding network. Although this method increase the bandwidth of circular polarized, it is leading to complexity of the antenna. In this thesis we presented, a novel light and low cost omnidirectional CP antenna with elimination of complex matching network and single feed is used for radiating circular polarization in whole of space with acceptable level of axial ratio. The proposed antenna has simple structure and was made with thin wires which increase total efficiency of antenna. Symmetric configuration antenna yields in circular polarization in both the azimuthal and elevation plane. The 10-dB impedance bandwidth is 16% (range from 2.11 to 2.5 GHz), the axial ratio less than 3dB within 10dB bandwidth, in addition the average RHCP gain is 1.5dBi.