19797

۱۹۷۹۷

كاربرد تكنيك هولوگرافيك در سنتز الگوي تشعشعي آنتن

دكتري تخصصي

مخابرات ميدان

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۸/۲۶

دكتر نادر كمجاني

برق

تكنيك تصويربرداري ليزري كه اساساً در علم نورشناسي بيشتر مورد توجه قرار گرفته است، مي¬تواند براي توصيف ساختارهاي تشعشعي در حوزه ماكروويو نيز بكار رود. به آنتن¬هاي طراحي شده بر اساس تكنيك تصويربرداري ليزري اصطلاحاً آنتن¬هاي هولوگرافيك گفته مي¬شود. آنتن‌هاي هولوگرافيك بسته به نوع تحريك آن¬ها، به دسته‌هاي مختلفي تقسيم مي¬شوند. به‌عنوان نمونه از تكنيك هولوگرافيك براي توصيف نوع خاصي از آنتن¬هاي موج نشتي به نام آنتن‌هاي موج نشتي مدوله شده سينوسي، مي¬توان بهره گرفت. در آنتن‌هاي هولوگرافيك، سطح دهانه تشعشعي را يك صفحه هولوگرام تشكيل مي‌دهد. بنا به تعريف عام، سطح هولوگرام به‌عنوان يك الگوي واسط از انطباق بين امواج مرجع و امواج تشعشعي، قابل توصيف است. به‌اين‌ترتيب مي¬توان با تنظيم شكل الگوي صفحه هولوگرام، ويژگي‌هاي تشعشعي آنتن مانند شكل، جهت الگوي تشعشعي و همچنين قطبش را تعيين نمود. در اين رساله قصد داريم براي اولين بار تكنيك هولوگرافيك را در ساختارهاي تشعشعي بازتابنده بكار بگيريم و رفتار تشعشعي يك آرايه بازتابي را به كمك طراحي مناسب سطح هولوگرام كنترل كنيم. براي اين منظور ساختارهاي متنوعي شامل الگوهاي تشعشعي نوك‌مدادي و شكل داده شده پياده¬سازي شده است. ساختارهاي تشعشعي نوك‌مدادي شامل آرايه¬هاي بازتابي تك و چند پرتوييِ پهن باند با قطبش خطي و دايروي و همچنين آرايه¬هاي بازتابيِ دوبانده با قابليت ايجاد چند الگوي تشعشعي هم‌زمان با قطبش خطي است. آرايه¬هاي بازتابي با الگوي تشعشعي شكل داده شده شامل، ساختارهايي با الگوهاي گردابي، مربع كسكانت، الگوي هم¬شار و الگوي تخت است. در انتها نشان خواهيم داد كه در تكنيك هولوگرافيك مي¬توان با به‌كارگيري قضيه كانولوشن، بدون انجام محاسبات پيچيده الگوهاي تشعشعي چندگانه با شكل¬هاي دلخواه در جهات مختلف ايجاد كرد. در مجموع پنج نمونه عملي از دستاوردهاي به‌دست‌آمده ساخته و تست گرديد.

1397/09/27

The Application of Holographic Technique in Synthesis of the Antenna Radiation Pattern

11/17/2019 12:00:00 AM

Holographic theory, which is well interested in the optic regime, could be applied in microwave regime with similar topology. The antenna which is designed based on this technique is called “Holographic antenna” (HA). Considering the type of the excitation waves in HAs, they could be divided into two branches as planar and spacing HAs. Most of the researchers have used the holographic technique and developed several configurations of sinusoidally modulated reactance surface for leaky wave antennas. Basically, the hologram surface is considered as an interference surface between the reference and object waves impinging on it. Therefore, the electromagnetic features of the hologram surface could be engineered based on the object and reference waves, and consequently, one can extend the original concepts of the theory and developed antennas with versatile radiation patterns. In this thesis, we aim to employ the holographic method and develop diverse reflectarray antennas possessing unique radiation patterns characteristics. Single- and multi-beam reflectarrays with linear and circular polarizations, double-band reflectarray with orthogonal linear polarization, reflectarrays with shaped linearly polarized radiation patterns (including isoflux, flat top, csc2 and combination of them), and finally reflectarray as the radiator of versatile vortex beams carrying orbital angular momentum, are the list of the designed antennas.