آنتنهای ریزنواری بدلیل ویژگیهای منحصر بفردشان کاربردهای بسیار پیدا کردهاند. از ویژگیهای آنها میتوان به اندازه کوچک، ساخت آسان، وزن کم، هزینه پائین و انعطاف پذیری بالا اشاره کرد. یکی از کاربردهای گستردهی آنها استفاده در آرایههای فازی برای شکل دهی الگوی تشعشعی ، جاروب الکترونیکی الگوی تشعشعی و ... میباشد. یکی از مشکلات آنتنهای آرایهای، اثر تزویج متقابل بین عناصر آن آرایه میباشد که باعث تلفات توان و ایجاد اشکال در شکل دهی و جاروب الگوی تشعشعی آرایه میشود. از اینرو همواره سعی میشود که در آرایهها با این اثر مقابله شود و تا حد امکان آنرا کاهش داد. در این پایان نامه به بررسی و کاهش اثر تزویج متقابل میپردازیم. هدف اصلی ما یافتن روشی برای کاهش تزویج می باشد. توجه داشته باشید که فرکانس کاری آنتن و نوع آن مهم نیست. بدین دلیل که اگر روشی در یک فرکانس خاص جواب دهد می توان آن را به سایر فرکانسها تعمیم داد. در ابتدا به معرفی آنتنهای ریزنواری خواهیم پرداخت. سپس بطور مختصر آرایههای فازی و اثر تزویج متقابل در آنها را بررسی خواهیم کرد. بدلیل اهمیت بالای بحث بهینهسازی در یک فصل نیز چند الگوریتم بهینهسازی را مرور میکنیم. پس از آن روشهای ارائه شده برای کاهش تزویج متقابل را مورد مطالعه قرار میدهیم. مقالاتی بسیاری برروی اثر تزویج متقابل کار کرده اند و روشهای گوناگونی برای کاهش این اثر ارائه کرده اند که می توان به تغییر شکل پچ، تغییر صفحه زمین، بهبود لایه عایق اشاره کرد. در فصل پنجم بطور مفصل به این بحث پرداخته ایم. در نهایت روشهای جدیدی برای کاهش تزویج متقابل ارائه خواهیم کرد و صحت آنها را با شبیهسازی و ساخت عملی بررسی مینماییم. این روشها بر مبنای تغییر شکل پچ می باشند. یکی از دلایل انتخاب این روش، تعداد اندک مقالات در این زمینه می باشد. روشهایی را که برای کاهش تزویج متقابل ارائه کرده ایم بصورت مختصر در زیر آورده شده اند. ابتدا اثر تقعر پچ را برروی تلفات و تزویج یک آرایه خطی بررسی می نماییم و پس از آن با استفاده از روشهای بهینه سازی آرایه ای را طراحی می نماییم که کمترین میزان تزویج و تلفات را داشته باشد. برای بررسی درستی طراحی این آرایه بهینه را خواهیم ساخت. در ادامه اثر تقعر را برروی یک آرایه دوبعدی بررسی می نماییم و یک آرایه بهینه را توسط روشهای بهینه سازی بدست می آوریم. پس از آن با استفاده از پچ شش گوش، آرایه ی خطی با کمترین میزان تلفات و تزویج را طراحی خواهیم نمود. در نهایت روش جدیدی برای طراحی آنتن های ریزنواری با استفاده از پچ چند ضلعی و روشهای بهینه سازی ژنتیک و مورچه ارائه می نماییم و با استفاده از آن آرایه ی خطی بهینه ای را طراحی می نماییم. همچنین روشی برای افزایش سرعت و دقت روشهای بهینه سازی با استفاده از سیستم های فازی ارائه خواهیم نمود. ایده اصلی این روش کنترل فیدبکهای مثبت و منفی الگوریتم، براساس نرخ همگرایی الگوریتم میباشد تا یک مصالحه مناسب بین آنها بوجود آید.

آنتن های conformal (غیرمسطح) با توجه به قابلیت شکل پذیری مناسب در قالب های گوناگونی مانند بدنه ی هواپیما، قطار و یا موشک مورد استفاده قرار می گیرند. همسطح شدن این آنتن ها با قالبی که قرار است بر روی آن نصب شوند، باعث کاهش اختلال و کاهش وزن در ساختار مورد نظر می شود. آنتن های ریزنواری به دلیل خاصیت تطبیق شان انتخاب مناسبی برای کاربرد های conformal محسوب می شوند. آنتن های ریزنواری دارای مزایایی مانند حجم کم، ساخت آسان، وزن کم و روش های متنوع تغذیه می باشند. همچنین، قابلیت ساخت همزمان با مدارات مجتمع و استفاده از تکنولوژی مدار های چاپی از سایر مزایای آنتن های ریزنواری است. در این پایان نامه، طراحی و ساخت آنتن آرایه ای conformal درمخابرات باند وسیع بررسی شده است. در این راستا، بعد از انجام مطالعات لازم در زمینه آنتن های conformal، برخی مشخصات تشعشعی آنتن های ارائه شده از قبیل بهره، پهنای باند، ضریب بازتاب و الگوی تشعشعی بهبود یافته است. سپس آنتن conformal پیشنهادی به منظور قرارگرفتن بر روی بدنه ی اجسام پرنده، طراحی، شبیه سازی و اندازه گیری می شود. این آنتن شامل دو ردیف آرایه هر کدام با سه عنصر پچ دایروی که در فاصله 180 درجه روی دیواره ی خارجی استوانه نصب شده اند می باشد. ابعاد پچ ها و نقطه ی تحریک آنان بهینه سازی شده اند تا بهترین پاسخ در محدوده 2 تا 5 گیگاهرتز بدست آید. پهنای باند بدست آمده زمانی که هر المان به تنهایی تغذیه می شود تقریبا 15% حول فرکانس مرکزی ghz 75/3 می باشد و بهره ی هر المان db 8 است. نتایج شبیه سازی و آزمایش آنتن ساخته شده حاکی عملکرد مطلوب این آنتن می باشد. یکی از اهداف این پایان نامه، رسیدن به الگوی تشعشعی همه جهته می باشد که منجر به دریافت و ارسال داده های پیوسته در حین چرخش موشک می گردد. در این زمینه توانستیم به الگویی همه جهته در راستای چرخش موشک دست یابیم.

در این پایان نامه چند آنتن حلزونی برای کابردها و بازه های فرکانسی مختلف معرفی، و راه کارهایی برای بهبود عملکرد آنها ارایه می شود. ابتدا یک آنتن پچ معلق با دو شکاف حلزونی برای استفاده در wlan در فرکانس ghz5 معرفی می شود. برای بهبود پرتو تشعشعی این آنتن و پوشش 360 درجه آن، ساختار آرایه ی conformal آنتن ارایه می شود. ساختار conformal آنتن با تعداد و چیدمان های متفاوت پچ ارایه و با هم مقایسه می شوند. در ادامه آنتن پچ دیگری با دو بازوی حلزونی خود مکمل برای کاربری تراهرتز ارایه می شود. برای همگرا کردن پرتو تشعشعی آن از لنز سلیکونی استفاده شده است. در انتها، آنتن آرایه ای با دو پچ معرفی می شود که بر روی هر پچ یک شکاف حلزونی قرار دارد. این دو شکاف فقط از نظر تعداد دور با هم متفاوت هستند، این تفاوت برای افزایش پهنای باند در نظر گرفته شده است. این آنتن برای کاربرد dsrc طراحی شده است. این آنتن و نمونه مشابه ولی بدون شکاف حلزونی آن ساخته شده و نتایج شبیه سازی و اندازه گیری آن باهم مقایسه شده است، نتایج اندازه گیری بسیار نزدیک به نتایج شبیه سازی است.