16880

16880

طراحي و شبيه سازي ردگير هفت دهانه اي براي ردگيري رادار در باند X

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان

آذر 1395

دكتر فرخ حجت كاشاني

برق

رادار آرايه فازي، بر اساس جمع آثار امواج ارسال شده توسط مجموعهاي از آنتنها هست. رفتار الگوي تابش آنتن، وابسته به چيدمان آنتنها و ميزان شيفت فاز در تغذيه هر آنتن هست. از ويژگيهاي آنتنهاي آرايه فازي امكان دستيابي به پترن هاي دايركتيو )لوب اصلي باريك( و تغيير جهت لوب اصلي آنتن هست. اين امكان در رادارهايي كه آنتن قادر به حركتهاي مكانيكي نميباشد، امكان اسكن كردن محيط وسيعي را فراهم ميآورد .در فركانسهاي بات، براي اكثر انواع آنتنها، الگوي تابش آنتنها به شكل ايزوتروپيك نزديك ميگردد. براي حصول الگوهاي تابش دايركتيو، آرايه فازي نمودن، براي طيف وسيعي از انواع آنتنها مفيد مينمايد . به طوركلي ميتوان فرستنده-گيرنده هاي آرايه فازي را به دو دسته تقسيم كرد: انواعي كه اساس عملكردشان در حوزه زمان و بر اساس تأخيرهاي زماني است و نوع ديگر، در حوزه فركانس . اين دسته از آنتنها در سيستمهاي راداري هواپيماها كاربرد گستردهاي دارد كه البته هزينه طراحي آنها نسبت به انواع ديگر، بيشتر است . به عنصري كه يك هدف را در يك رادار جستوجو ميكند ردگير ميگويند. در واقع ردگيرها وسيلهاي براي تخمين جا به جايي هدف هستند كه ميزان نسبي تغييرات سمت و ارتفاع يك هدف را در رادار مشخص ميكنند. در اين پروژه به بررسي و طراحي يك ردگير در باند X پرداخته شده كه ميزان تغييرات هدف در راستاي سمت ، ارتفاع و ميزان متوسط توان رسيده به رادار را در سه خروجي تعيين ميكند. در ابتدا راهكارهاي مختلف طراحي را بررسي كرده و مزايا و معايب هر كدام از روش هاي طراحي شرح داده مي شود. سپس راهكار بهينه انتخاب و طراحي شروع مي شود براي شبيه سازي از نرم افزار CST Microwave Studio استفاده شده است. بعد از شبيه سازي تغييرات پارامترهاي مختلف طراحي و تاثير هر يك بر پارامترهاي اسكترينگ بررسي مي شود تا حساسيت هر پارامتر بدست آيد تا بتوان ساختار را بهينه كرد. اين ردگير از 3 المان تي جادويي و يك اتصال تي بهينه شده تشكيل شده است. براي تطبيق امپدانس در اتصال تي از ايريس استفاده شده است. محاسبات رياضي و ماتريس پراكندگي اين ردگير هفت پورتي بدست آورده شده و براي ارزيابي، اين المان، شبيه سازي شده و ميزان صحت محاسبات رياضي و شبيه سازي با يكديگر مقايسه شده است. در انتها مقايسه اي بين تؤري ، شبيه سازي و ساخت انجام مي شود تا ميزان درستي طراحي بررسي شود. واژههاي كليدي: ردگير رادار ، آنتن مونوپالس، تي جادويي ، اتصال تي بهينهشده، تطبيق با ايريس

1395/12/16

1/1/1900 12:00:00 AM

In this paper design an​d analysis of seven port radar tracker are presented for tracking a target in X-band. The S-parameters of the structure are calculated an​d compared with previous structure. The simulations an​d experimental results of the structure are compared together. This device enables us to calculate the horizontal difference, vertical difference an​d sum of the signals of four beams of monopulse antenna based on amplitude discriminator. Three magic-Ts an​d one T-junction are used, four input ports are connected to a monopulse antenna an​d the three others ports are output ports. The outputs data’s give the three equations between inputs that allow us to tracking a target. Results show that the s-parameters of this device are affected by the magic-T an​d the T-junction structure so the optimum structure for magic-T an​d T-junction are calculated. A comprehensive study has been carried out for determination an​d comparison of s-parameters in theory, simulation an​d experimental results. This device is useful in radar tracking systems in X-band. Keywords: Monopulse Radar; Tracking; Amplitude Discriminator ; Monopulse Antenna