26609

طراحي و شبيه‌سازي آنتن آرايه انعكاسي تك‌لايه دوبانده با پلاريزاسيون دايروي در باند X و Ku

كارشناسي ارشد

مهندسي برق-مخابرات ميدان

1397

1400/11/25

دكتر نادر كمجاني

مهندسي برق

آنتن‌هاي آرايه انعكاسي با مشخصه قطبش دايروي به طور گسترده از زمان ارائه، به دلايل بهره زياد، مشخصات قطبش چندگانه، ابعاد كوچك، ساخت آسان و كاربرد‌هاي فراواني كه در سيستم‌هاي مخابرات بي‌سيم به خصوص سيستم‌هاي مخابرات ماهواره‌اي دارند، مورد مطالعه قرار گرفته است. براي طراحي آنتن‌هاي آرايه انعكاسي با قطبش دايروي دو روش مرسوم وجود دارد. اولين روش استفاده از آنتن تغديه با قطبش دايروي همراه با چرخش خطوط تاخير فاز المان‌ها يا تغيير ابعاد پچ مي‌باشد. دومين روش ايجاد قطبش دوگانه همراه با آنتن تغذيه با قطبش خطي مي‌باشد. در اين پايان‌نامه تلاش شده‌است كه يك آنتن آرايه انعكاسي تك‌‌لايه در دو باند X و Ku طراحي شود. آنتن آرايه انعكاسي طراحي‌شده داراي قابليت تبديل قطبش خطي به دايروي با ايجاد يك اختلاف فاز 90 درجه‌اي ميان دو مولفه عمودبرهم موج بازگشتي در هر دو باند X و Ku است. براي طراحي سلول واحد از دوقطبي‌هاي متقاطع براي كنترل فاز در باند X و يك پچ دايروي به همراه چهار خط تاخير فاز كه به‌وسيله يك حلقه شكاف‌دار محاصره شده‌است به‌منظور كنترل فاز در باند Ku استفاده شده‌است. عنصر باند X داراي 50 درصد بازدهي بوده و پهناي باند افت dB1 بهره و نسبت محوري dB3 آن به‌ترتيب حدود 20 درصد و 25 درصد مي‌باشد، در باند Ku نيز پهناي باند افت dB1 بهره و نسبت محوري dB3 به‌ترتيب حدود 7 درصد و 12 درصد و بازدهي آن حدود 30 درصد مي‌باشد.

1401/03/24

Design and Simulation of Dual-Band Single-Layer Circularly Polarized Reflectarray Antenna in X/Ku Band

2/14/2023 12:00:00 AM

The circularly-polarized (CP) reflectarray antennas have been widely studied due to having high efficiency, multiple polarization characteristics, small size, simple manufacturing process and many applications in wireless communication systems, especially satellite communication systems. Conventional methods for designing CP reflectarray antennas are mainly classified into two approaches. In the first approach, elements with variable rotation angle are used and the CP feed excites the structure, while, in the second approach, the dual-polarized units with the excitation of a linear-polarized feed are applied. In this thesis, an attempt has been made to design a single-layer dual-band reflectarray antenna in two X- and Ku-bands. The designed reflectarray antenna has the ability to convert linear polarization to circular polarization by introducing a 90° phase difference between the two orthogonal components of the reflected wave in both the X-and Ku-bands. To design the unit cell, crossed-dipoles are used to provide the required phases at X-band, while a circular patch with four phase delay lines surrounded by a slotted loop are used to control the phase at Ku-band. The efficiency of the X-band element is 50% and the 1-dB gain bandwidth and 3-dB axial ratio (AR) bandwidth are about 20% and 25%, respectively. In the Ku-band, the 1-dB gain bandwidth and the 3-dB axial ratio (AR) bandwidth are about 7% and 12%, respectively, and its efficiency is about 30%.

آرايه انعكاسي , دوبانده , قطبش دايروي

Reflectarray , Dual Band , Circular Polarization

Mohsen Farahmand

Dr. Nader Komjani