تحلیل آنتنهای میکرواستریپن فعال و غیرفعال با روش ماتری خط انتقال

آنتنهای میکرواستریپی یکی از جدیدترین مباحث در تئوری و طراحی آنتن در دهه اخیر می باشد. بخاطر بعضی از مزایا از قبیل وزن و حجم کم، قابلیت تولید انبوه، قابلیت مجتمع شدن داخل آرایه و مدارات ‏‎mic‎‏ و ‏‎mmic‎‏ این آنتهای کاربرد فراوانی در سیستمهای مدرن مایکروویو پیدا کرده است. معایب اینوع آنتنهای بهره پایین، پهنای باند کم، تشعشع شبکه تغذیه و ... است. بیشتر کارهای تحقیقاتی در زمینه آنتنهای میکرواستریپی در جهت غلبه بر این معایب است. نتیجه این تلاشها توسعه ساختارهای جدید برای این آنتن ها، روشهای باند وسیع کردن آنها و روشهای مختلف تغذیه آنها است. آنتن های میکرواستریپی فعال یک راه حل برای غلبه بر بعضی از این معایب آنتنهای میکرواستریپی غیرفعال است. این آنتنها در سیستم های رادار و ماهواره کاربرد فراوانی دارد.در این آنتنها شبکه تغذیه، بخش فعال و عناصر تشعشع کننده بر روی یک ساب استریت قرار میگیرد در نتیجه بدلیل تزویج متقابل این بخشهای مختلف و اثرات تشعشع نمیتوان از سیمولاتورهای مداری معمولی برای تحلیل این نوع آنتن های استفاده کرد. برای تحلیل باید روشی را بکار برد که قابلیت شبیه سازی عناصر تشعشع کننده و مدارات فعال خطی و غیرخطی را بطور همزمان داشته باشد.هدف از این رساله ارائه یک روش تحلیل عددی است که قادر به شبیه سازی ساختارهای الکترومغناطیسی باشد که شامل عناصر فشرده و عناصر تشعشع کننده هستند. این ساختارهای الکترومغناطیسی میتواند مدارات مسطح خط انتقالی، مدلهای معرفی شده از عناصر فعال، آنتنهای مدار چاپی و یا ترکیبی از آنها باشد. روش تحلیل ارائه شده در این رساله ترکیبی از روش ‏‎tlm‎‏ و ‏‎‏‎pwl‎‏ است. روش ‏‎tlm‎‏ برای شبیه سازی بخش خطی و غیر فعال و روش ‏‎pwl‎‏ برای مدلسازی معادلات دیفرانسیلی غیرخطی عناصر فعال بکار برده شده است. مزیت ‏‎tlm‎‏ در این طرح این است که شبکه ای از خطوط انتقال موجود در روش ‏‎‏‎tlm‎‏ یک ابزار طبیعی و خوبی را برای اتصال قطعات فشرده میدهد. برای تایید صحت تئوری ارائه شده نتایج شبیه سازی کامپیوتری برای چندین ساختار مایکروویو از قبیل فیلترهای میکرواستریپی پایین گذر و میانگذر، انواع فیلترهای فضائی و سطوح انتخابگر فرکانس و انواع آنتن های میکرواستریپی مستطیلی فعال و غیرفعال در باند ‏‎x, c‎‏ و ‏‎ku‎‏ داده شده است و با اندازه گیری مقایسه شده است.