طراحی و شبیه سازی آنتن آرایه بازتابی با پلاریزاسیون دایروی همراه با بهبود عملکرد فازی عناصر

در این پایان نامه، المانی برای طراحی یک آرایه بازتابی با پلاریزاسیون دایروی(cp) که در آن میدان تابشی از تغذیه با پلاریزاسیون خطی را به میدان بازتابشی با پلاریزاسیون دایروی تبدیل می کند، پیشنهاد گردیده است. بنابر ساختار مسطح آنتن های آرایه بازتابی، مسئله ی اصلی در طراحی المان، جبران تأخیر فاز ناشی از اختلاف طول مسیر موج رسیده به هر المان از تغذیه بمنظور ایجاد جبهه ی موج همفاز در میدان دور آنتن است. این شیفت فاز مورد نیاز، با تغییر در یک یا چند از پارامترهای هندسی المان حاصل می شود که نتیجه ی آن بعنوان منحنی فازدهی یا پاسخ فازی المان شناخته می شود. هدف در طراحی المان، رسیدن به رفتار فازدهی مناسب- یعنی افزایش محدوده ی تغییرات فاز و کاهش شیب منحنی تغییرات- است. برای داشتن یک المان مناسب در ایجاد پلاریزاسیون دایروی، لازم است که همزمان با تغییرات مورد نظر در هر المان برای ایجاد شیفت فاز، رفتار cp هر المان نیز بخوبی کنترل شود. برای این منظور، سعی شده است المانی برای ایجاد cp انتخاب شود که علاوه بر داشتن منحنی فازدهی مناسب، بتواند تغییرات لازم برای تغییر در پلاریزاسیون خطی دریافتی از تغذیه را در کل روند فازدهی بخوبی در خود اعمال نماید. المان انتخابی از نوع ترکیبی پچ و حلقه بوده که بر مبنای مکانیزم تغییر در ابعاد رزونانسی، فاز جبرانی مورد نظر را ایجاد می کند. از مزایای این انتخاب، علاوه بر تک لایه بودن ساختار، افزایش محدوده ی تغییرات فاز بعلت ساختار دو رزونانسی و نیز کاهش شیب منحنی فازدهی است. ایجاد پلاریزاسیون دایروی با بریدن گوشه های پچ و حلقه و تنظیم مناسب میزان بریدگی ها انجام می گیرد. از آنجاییکه باید در طول تغییر ابعاد برای تغییر فاز، منحنی فازدهی پیوسته ای حاصل شود لذا بریده گی ها بر طبق توابعی، همزمان با تغییر ابعاد کم و زیاد می شوند. در نهایت با اعمال این روش می توان امواج دریافتی از تغذیه با پلاریزاسیون خطی را به امواج بازتابشی با پلاریزاسیون دایروی تبدیل نمود. آنالیز المان آرایه بازتابی با استفاده از رویکرد آرایه نامحدود و بر مبنای روش المان محدود و با بکارگیری تئوری مودهای floquet انجام می گیرد که در نرم افزار hfss امکان این تحلیل فراهم است. با بکارگیری این روند، طراحی المان و آنالیز آرایه، به تحلیل تنها یک سلول پریودیک کاهش می یابد.