طراحی، بهینه سازی و ساخت آرایه دو تایی آنتن مارپیچی مود محوری کوتاه در باند l

در این پایان نامه به طراحی، بهینه سازی و ساخت یک آرایه دوتایی آنتن مارپیچی مود محوری کوتاه که در باند l کار می کند، پرداخته شده است. برای بهبود عملکرد آرایه، توجه روی پارامترهای مهم نظیر بهره، نسبت محوری، تطبیق امپدانس و تزویج متقابل با استفاده از روش های مناسب معطوف شده است. با بهینه سازی قطر سیم مارپیچ و ارتفاع مارپیچ از صفحه زمین، تطبیق امپدانس فراهم شده است. ضریب انعکاس ورودی |s_11 | در این حالت به کمتر از -20 db در فرکانس مرکزی 1.575 ghz رسید. برای بهبود نسبت محوری از تکنیک اضافه کردن تعداد دور غیر صحیح به انتهای مارپیچ و بهینه سازی استفاده شد. این روش موجب افزایش طول محوری مارپیچ-ها نمی شود، چون متناسب با اضافه کردن تعداد دور غیر صحیح، زاویه پیچش مارپیچ، کم می گردد. نشان داده شد که با اضافه کردن 0.19 دور به انتهای مارپیچ 2 دوری عناصر آرایه، نسبت محوری برای محدوده زاویه elevation بزرگی کوچک و حدود ?76?^0 برای نسبت محوری زیر 3db اندازه گیری شده است. به عبارتی نزدیک به نصف نیم فضای بالایی می تواند تشعشع با پلاریزاسیون دایروی تولید کند. همچنین پهنای باند نسبت محوری 3db اندازه گیری شده حدود 15.8 % می باشد. روش های ارائه شده موجب تسهیل ساخت آنتن نسبت به روش های دیگر می شود. در ادامه برای کاهش تزویج متقابل بین آنتن ها، با توجه به آن که آنتن مورد نظر به صورت غیر مسطح است، آرایه ای از حلقه شکاف دار تشدید کننده(srr) در محدوه فرکانس کاری آنتن طراحی و در فضای فاصله بین دو آنتن قرار داده شده است. این امر موجب آن می شود که تزویج متقابل (|s_21 |) در محدوده فرکانسی 1.56 ghz تا 1.74 ghz با یک مقدار مینیمم (در حدود -25 db) در فرکانس تشدید 1.61 ghz کاهش یابد. هم چنین مقدار |s_11 | بهبود یافته و ماکزیمم بهره از 11.5 db (بدون آرایه های srr) به 12.9 db با قرار دادن آرایه های srr در فاصله بین دو آنتن افزایش می یابد. کلیه مراحل طراحی و بهینه سازی با استفاده از نرم افزار cst انجام گرفته است. در نهایت آرایه مورد نظر ساخته و اندازه گیری شد. نتایج اندازه گیری دارای تطابق خوبی با نتایج شبیه سازی می باشد.