تحلیل، طراحی و بهینه سازی پارامترهای آنتن های آرایه ای با چینش فرکتال

آنتن های آرایه ای معمول کاربردهای بسیاری دارند، اما نمی توانند در چند فرکانس به طور همزمان کار کنند، چیزی که فناوری های امروز به شدت به آن محتاج هستند. یکی از بهترین ساختارهایی که می تواند این محدودیت را برطرف کند، ساختارهای فرکتال است. این گونه ساختارها مزایای بسیاری از جمله کاهش ابعاد آنتن، کاهش اندازه لوب های کناری، افزایش بهره و ... را دارند، اما شاید مهم ترین ویژگی آن ها امکان فعالیت همزمان در چند فرکانس باشد. البته باید توجه داشت که یک ساختار فرکتال به تنهایی نمی تواند تمامی این ویژگی ها را از خود نشان بدهد. گرچه از عمر این ساختارها سال های زیادی نمی گذرد، اما در همین مدت کوتاه آنتن های مایکرواستریپ فرکتال توانسته اند در برخی کاربردها جایگزین ساختارهای قدیمی تر شوند. اما متأسفانه آرایه های فرکتال تاکنون چندان مورد توجه قرار نگرفته اند. در این پایان نامه آرایه های با چینش فرکتال مورد توجه قرار گرفته اند. در ابتدا، ضمن یادآوری آنتن های آرایه ای متداول، به معرفی آنتن های فرکتال و خصوصیات آن ها پرداخته ایم و دو ویژگی منحصر به فرد چنین آرایه هایی را بررسی کرده ایم. در اولین مورد نشان داده ایم که یک آرایه خطی در فرکانس های بسیار پایین تر از فرکانس طراحی سمت گرایی خود را از دست می دهد، اما یک آرایه خطی فرکتال می تواند در آن فرکانس ها هنوز سمت گرایی خود را حفظ کند. در طراحی دوم هم نشان داده ایم که می توان با استفاده از مفهوم فرکتال آرایه ای داشت که بتواند به صورت همزمان در دو فرکانس فعالیت کند، و در اصل پدیده جابجایی فرکانسی را برای آن بررسی کرده ایم. البته این ویژگی نیز برای مورد اول، یعنی آرایه فرکتال خطی، نشان داده شده است. در نهایت با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات (pso) تلاش کرده ایم تا با بهینه کردن فاصله بین المان های تکرار اول، برخی از خصوصیات آرایه مانند سمت گرایی ماکزیمم شود.