طراحی و شبیه سازی و ساخت آنتن آرایه بازتابی دوقطبشی در باند x

در این پایان نامه یک عنصر آرایه بازتابی دوقطبشی در باند و فرکانس مرکزی 7/10 ارائه شده است. این عنصر یک پچ شیاری متشکل از دو شیار عمودی و افقی و دو شیار مورب با اختلاف زاویه °45 نسبت به صفحه افق است که قابلیت کنترل فاز به دو روش را دارد. ابتدا ساختار یک لایه این عنصر بر روی برد با ضخامت 508/0 طراحی شده و سپس برای بهبود مشخصه فاز و کاهش تلفات بازتابی عنصر از یک لایه فوم به ضخامت 1 بین زیرلایه و صفحه زمین استفاده شد. عنصر نهایی دارای تلف کمتر از 25/0 و قطبش متعامد کمتر از 30- است. عنصر پیشنهادی دارای گستره فاز کمتر از °360 است اما به دلیل قابلیت کنترل فاز به دو روش درجه آزادی بیشتر شده، در نتیجه خطای فاز در آرایه بهبود می یابد و متعاقبا،ً پهنای باند عملی افزایش می یابد. برای صحت بخشیدن به عملکرد تک سلول، طراحی این سلول در فرکانس 2/8 برای اندازه گیری موجبری انجام شد. تک سلول طراحی شده و یک تطبیق دهنده موجبر wr90 به اندازه پچ، ساخته شد. سپس نشان داده می شود که نتایج اندازه گیری تطابق خوبی با نتایج شبیه سازی داشتند. با استفاده از عنصر پیشنهادی در فرکانس 7/10 چهار آرایه بازتابی 15 15 طراحی شد. اول، آرایه ای که تنها با شیارهای عمودی و افقی کنترل فاز در سطح آرایه را انجام می دهد که دارای حداکثر بهره 24 و 9% پهنای باند بهره 3 است. دوم، آرایه ای که فقط با استفاده از شیارهای مورب فاز مورد نیاز برای عناصر را تأمین می کند. این آرایه به حداکثر بهره 22 و %6/13 پهنای باند بهره 3 دست یافت. سوم، آرایه ای که به طور ترکیبی از دو روش برای داشتن حداقل اختلاف فاز در سطح آرایه، کنترل فاز را انجام می دهد. در این آرایه به دلیل تنوع عناصر، تزویج متقابل افزایش یافته و تنها به صورت تک فرکانس عملکرد این آنتن خوب است. در آخر، آرایه ای ترکیبی بر اساس دو روش کنترل فاز مذکور، طراحی و ساخته شد که در این آرایه ضمن کنترل فاز بهینه در سطح آرایه برای پایین نگه داشتن تزویج متقابل، نوع چیدمان عناصری که با شیارهای مورب یا عمودی و افقی کنترل فاز را انجام می دهند، مهم است. بنابراین با چیدمان مناسب آرایه بر اساس دو روش کنترل فاز، در آرایه نهایی به 17% پهنای باند بهره 3 با حداکثر بهره 23 دست یافتیم. به علاوه، همه آرایه های مذکور دارای قطبش متعامد کمتر از 25- در بازه °7 °7- هستند. بنابراین، تک سلول پیشنهادی قابلیت استفاده در آرایش های مختلف از آرایه بازتابی برای اهداف مختلف را دارد. ضمن اینکه ساختار آن ساده و کم هزینه است.