5004

5004

طراحي و تحليل آنتن انعكاسي سهموي با فيد هورن مروري

كارشناسي ارشد

برق - مهندسي مخابرات

دكتر فرخ حجت كاشاني

08

آنتن هاي انعكاسي للل سهموي داراي كاربردهاي وسيعي در سيستم هاي مخابراتي ،سيتم هاي رادار و نجوم هستند .در بسياري از اين كاربردها ،لازم است كه بيم آنتن رفلكتور داراي قابليت اسكن باشد .به عبارتي واضح تر ،بيم آنتن رفلكتور بايد اين توانايي را داشته باشد كه درصورت لزوم ،دچار تغيير جهت شود ومكان ديگري از فضا را مورد اسكن قرار دهد .يك روش براي تحقق اين قابليت ،حركت دادن كل ساختار رفلكتور است .اين روش به دليل اينرسي سكون حاكم بر رفلكتور ،در بسياري از كاربردها ،از سرعت و دقت مناسبي بهره مند نمي باشد و همچنين از نظر ساخت و هزينه با محدوديت هايي مواجه است .به اين دلايل ،اسكن كردن بيم آنتن با تغيير مكان فيد از اهميت بالايي برخوردار است .در واقع ،تغيير مكاني فيد بسيار ساده تر ،سريعتر و دقيق تر از تغيير مكان رفلكتور مي باشد و اين مساله موجب مي شود تا در كاربردهايي كه احتياج به اسكن كردن بيم رفلكتور است ،روش تغيير مكان فيد ،به عنوان يك روش كارآمد معرفي گردد. واضح است كه با تغيير مكان فيد ،بيم آنتن تغيير جهت مي دهد .مساله اي كه در اينجا بسيار مهم است ،تغييرات مشخصه هاي پترن تشعشعي در ازاي تغيير جهت بيم مي باشد . در واقع ،با تغيير بيم ،گين پترن تشعشعي نسبت به حالتي كه فيد در كانون قرار داشت ،با افت نسبتا قابل ملاحظه اي مواجه مي شود .علاوه بر كاهش گين ،پترن تشعشعي دچار افزايش HPBW نيز مي گردد .در اين پروژه ،مشخص خواهد شد كه در نتيجه جابجايي فيد از كانون لوب هاي كناري پترن نيز دستخوش تغييرات قابل ملاحظه اي مي گردند .لازم به ذكر است كه تغييرات HPBW و لوب هاي كناري ،مستقل از هم نمي باشند و در واقع لازم و ملزوم يكديگر هستند .هدفي كه در اين پروژه به دنبال آن هستيم ،ايجاد يك تناظر يك به يك ،بين مكان بهينه براي قرارگيري فيد و زاويه اسكن دلخواه مي باشد .در واقع ،مي خواهيم در اين پروژه به ازاي هر زاويه اسكن ،يك مكان بهينه براي قرارگيري فيد ارائه دهيم ،به قسمي كه اگر فيد در آن مكان قرار گيرد ،بيم آنتن در جهت زاويه اسكن متناظر ،منحرف شود و پترن تشعشعي بدست آمده ،داراي خصوصيات بهينه باشد .خصوصيات بهينه بدين معناست كه پترن دست آمده داراي ماكسيمم گين ممكن و مي نيمم تغييرات HPBW -نسبت به حالتي كه فيد در كانون است -باشد با پيدا كردن اين مكان هاي بهينه براي قرار گيري فيد ،به يك مكان هندسي بهينه براي حركت فيد ارائه خواهيم داد .مطالعاتي كه تاكنون براي بدست آوردن اين مكان هندسي صورت گرفته است ،همگي بر پايه روشهاي آزمايشگاهي استوار بوده اند و هيچيك داراي پايه فيزيكي قوي نمي باشند .دراين پروژه ،اين مساله ،براي اولين بار ،به صورت كاملا فيزيكي و ميداني ،مورد بررسي قرار خواهد گرفت .آنتن مورد نظر در اين پروژه يك آنتن انعكاسي سهموي مي باشد كه داراي مشخصات λ30 ،= D 45 . 0 = D f است و در باند X مورد استفاده قرار مي گيرد .لازم به ذكر است كه در بسياري از مطالب ذكرشده در اين پروژه به اين آنتن خاص بسنده نشده است و آنتن رفلكتور سهموي در حالت كلي و با D f دلخواه در نظر گرفته شده است .