20131

۲۰۱۳۱

طراحي و ساخت آنتن متناوب لگاريتمي دو تحريكه پهن باند

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان

96-97

ارديبهشت ماه ۱۳۹۶

دكتر محمد خلج امير حسيني

برق

با پيشرفت فنّاوري در دستگاه‌هاي مخابراتي و الكترونيكي، نياز به آنتن پهن باند براي ارسال و دريافت سيگنال اطلاعات يا انرژي از يك دهانه بيشتر اهميت پيداكرده است. آنتن‌هاي متناوب لگاريتمي از زمان معرفي آن‌ها به دليل وزن و ابعاد پايين و پوشش فركانسي وسيع همواره موردتوجه طراحان آنتن قرارگرفته است. در طراحي‌هاي انجام‌گرفته براي ساختار متناوب لگاريتمي، اكثراً از آنتن دوقطبي يا آنتن پچ استفاده‌شده است. به دليل پهناي باند كم اين آنتن‌ها، تعداد زيادي آنتن براي پوشش پهناي باند فركانسي وسيع لازم است. نوآوري به كار گرفته‌شده در اين پروژه، استفاده از آنتن ويوالدي متقارن كه مود هاي بالاتر فركانسي آن‌ها داراي پهناي باند نسبتاً وسيع‌تري بوده، استفاده‌شده است كه برخلاف اكثر طراحي‌هاي آنتن متناوب لگاريتمي، از خط انتقال باريك شونده كه به معني افزايش تدريجي امپدانس مشخصه خط انتقال اين ساختار مي‌باشد، استفاده مي‌شود. استفاده از خط انتقال باريك شونده سبب تطبيق امپدانس بهتر و عدم نياز به استفاده از بار تطبيق خط انتقال مي‌شود. بار تطبيق در انتهاي خط انتقال آنتن متناوب لگاريتمي باعث مي‌شود در هر فركانس كاري آنتن كه يكي از آنتن‌ها فعال مي‌باشد، بخشي از توان در مقاومت تطبيق تلف شود. دست‌يابي به ضريب بازگشتي امپدانسي 10- دسي‌بل در بازه فركانسي 1 تا 10 گيگاهرتز با مشخصات تشعشعي راه دور (سمت گرايي و بازدهي) مطلوب و مشخصات حوزه زمان (تأخير گروه و ضريب صحت پالس) بهبوديافته از اهداف اصلي اين پروژه است. براي دست‌يابي به اين مشخصات ابتدا با محاسبه امپدانس ورودي آنتن با استفاده از تقريب آنتن ويوالدي با آنتن‌هاي سيمي منحني شكل (به دليل تمركز شدت‌جريان در لبه‌هاي آنتن) و شبيه‌سازي آن در نرم‌افزار CST شروع مي‌كنيم. در ادامه براي رسيدن سريع‌تر به مشخصات مطلوب آنتن متناوب لگاريتمي، از مدار الكتريكي معادل آنتن در نرم‌افزار ADS استفاده مي‌كنيم. درنهايت با تبديل هر يك از مدارهاي معادل به آنتن ويوالدي، آنتن نهايي را در نرم‌افزار CST شبيه‌سازي و از الگوريتم‌هاي بهينه‌ساز براي رسيدن به مشخصات مطلوب استفاده مي‌كنيم.

1397/11/28

A Compact high efficient Log periodic antenna with wideband elements

2/17/2019 12:00:00 AM

With the advancement of technology in telecommunication and electronic devices, the need for a broadband antenna to send and receive information or energy from a span has become even more important. Intermittent logarithmic antennas have always been considered by antenna designers since they were introduced due to their weight and dimensions, and their wide coverage. In the designs for the intermittent logarithmic structure, most of the dipole antenna or patch antenna is used. Due to the low bandwidth of these antennas, a large number of antennas are needed to cover broadband bandwidth. The innovation used in this project is the use of symmetric vivid antenna whose higher frequency modes have relatively broadband bandwidth, which, unlike most logarithmic antenna designs, has a narrow-line transmission line, which means the gradual increase of the impedance characteristic of the transmission line This structure is used. The use of the narrow-band transmission line results in better impedance matching and the need to use the load-matching load line. The matching load at the end of the intermittent logarithmic transmission line causes an antenna, in which one of the antennas is activated, to waste part of the power in the matching resistance. The achievement of a 10-dB impedance rectifier in the frequency range of 1 to 10 GHz, with the characteristics of long-range radiative and positive-field characteristics, and the characteristics of the time domain (band delay and pulse correction), are the main objectives of this project. To achieve these specifications, we first start by calculating the impedance of the antenna using an approximation of the antenna with curved wire antennas (due to the focus on the antenna edges) and simulating it in the CST software. In order to get the optimal characteristics of the alternating logarithmic antenna faster, we use an analog equivalent circuit in the ADS software. Eventually, by converting each of the equivalent circuits to the VVDI antenna, we will simulate the final antenna in the CST software and use optimization algorithms to achieve optimal properties.