تحلیل، طراحی و شبیه سازی فید آنتن رفلکتور سهموی با پترن مجذور کسکانت اصلاح شده

پترن مجذور کسکانت اصلاح شده از جمله پترن های تشعشعی متداولی است که در آنتن رادارهای جستجو و مراقبتی، مورد استفاده قرار می گیرد و نقش به سزایی را در این نوع رادارها ایفا می کند. یکی از مهم ترین ویژگی های این پترن، ثابت ماندن توان دریافت شده توسط آنتن، از هدفی است که در ارتفاع ثابت از سطح زمین پرواز می کند (با فرض ثابت ماندن سطح مقطع راداری هدف). از دیگر ویژگی این نوع پترن، راستای پوششی زیادی است که در جهت ارتفاع فراهم می کند و باعث می شود هدف در رادار از دست نرود. روش های مختلفی برای ساخت این نوع پترن پیشنهاد شده است. از متداول ترین این روش ها می توان به دو روش اشاره کرد: 1- شکل دادن سطح رفلکتور با تغذیه آنتن هورن؛ 2- استفاده از تغدیه آنتن با بیم های پشته ای و رفلکتور سهموی (یا رفلکتور سهموی شکل یافته)؛ به صورتی که هر کدام از آنتن های تغذیه، بیم مشخصی را تولید می کنند؛ سپس به کمک یک مدار مایکروویوی به نام ماتریس، این بیم ها با وزن های مختلف با یکدیگر ترکیب شده و پترن مطلوب، حاصل می گردد. در این پایان نامه؛ با توجه به این که فرآیند ساخت رفلکتور شکل یافته و یا ساخت عملی ماتریس، مشکلات و پیچیدگی های فراوانی را در صنایع نظامی داخلی ایجاد کرده است؛ به بررسی روش های جایگزین پرداخته می شود؛ به طوری که بدون شکل دادن به رفلکتور و ایجاد تغییر در تغذیه، پترن موردنظر حاصل گردد. ابتدا؛ دو روش مذکور مورد بررسی قرار گرفته و روش رفلکتور شکل یافته؛ به صورت دقیق، تحلیل و با نرم افزار تجاری فکو شبیه سازی می گردد و پارامتر های مهم طراحی استخراج می شوند. به کمک نتایج بدست آمده، ایده ی استفاده از آنتن تغذیه به همراه آنتن لنز مناسب به عنوان تغذیه آنتن رفلکتور سهموی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و در انتها؛ به دلیل غیرعملی بودن ساخت آن در داخل کشور کنار گذاشته می شود. در ادامه؛ استفاده از دو هورن به عنوان تغذیه، بررسی و شبیه سازی شده و در پایان، استفاده از آرایه ای از آنتن ها در مقابل رفلکتور سهموی پیشنهاد و دامنه و فاز مورد نیاز عناصر آرایه به کمک الگوریتم ژنتیک بدست آورده می شود و سپس با استفاده از تغذیه خط دو سیمه در حالت موج رونده از طریق کوپلینگ پیاده سازی خواهد شد. تمام طراحی ها در فرکانس مرکزی 1300 مگاهرتز و و برای رسیدن به پهنای باند 100 مگاهرتز وگین 33 دسی بل و توان میانگین 10 کیلو وات انجام گرفته است.