چکیده:
عملکرد آنتن آرایه ای تطبیقی توسط اعوجاج فاز و دامنه ایجاد شده در مسیر سیگنال دریافتی دچار اختلال شده و قابلیت ردگیری سیگنال دریافتی از بین می رود. المان آرایه به عنوان یک عنصر موثر در ایجاد این اعوجاج می بایستی از جهات مختلف مورد بهینه سازی قرار گیرد. تغییر مکان محل تغذیه یک آرایه با المان پچ باعث دستیابی به بهره بالا و فرکانس رزونانس مناسب می گردد. اثر بهینه سازی مکان تغذیه آنتن موجب تغییرات قابل ملاحظه ای در ماتریس تزویج به صورت اعوجاج دامنه ای و فازی می شود. اثر تزویج متقابل هم باعث کم شدن عمق صفرها و هم جابجایی محل آن ها در الگوی تابشی آرایه می شود که در سیستم های تطبیقی سیگنال به نویز خروجی کاهش می یابد و یا اینکه الگوی فرستندگی ایده آل آرایه تغییر می کند و دچار اعوجاج می شود از آنجا که روش های پردازش سیگنال در سیستم های آرایه هوشمند با فرض صفر بودن تزویج متقابل آرایه فرمول بندی می شود لذا در تحقق عملی این سیستم، اثر تزویج متقابل بین عناصر آرایه، قابلیت سیستم آنتن های هوشمند را کاهش می دهد.
در این پایان نامه هدف بررسی اثر موقعیت نقطه تغذیه و تزویج متقابل در طراحی و عملکرد آنتن های هوشمند می باشد و ارائه روشی برای جبران سازی اثر تزویج متقابل در عملکرد تطبیقی سیستم های هوشمند است ابتدا اثر موقعیت نقطه تغذیه در آنتن های مایکرواستریپ بررسی شده و تزویج متقابل در آرایه های نامحدود محاسبه و شبیه سازی می شود. سپس روشی برای جبران سازی اثر تزویج متقابل در آرایه های محدود با استفاده از ماتریس پراکندگی در آرایه، مطرح می شود. سپس با توجه به روابط مشخص می شود که چه ضرائب وزنی (دامنه و فازی) را باید به هر المان اعمال کنیم تا جبران سازی صورت گیرد. بدین منظور دو آنتن آرایه ای میکرواستریپ پج با استفاده از نرم افزای HFSS شبیه سازی می شوند و اثر موقعیت نقطه تغذیه و تزویج متقابل در کیفیت طراحی و پرتوهای تشعشعی آن در عملکرد تطبیقی آنتن بررسی شده و سپس جبران سازی به وسیله روش پیشنهاد شده بر روی آن ها انجام می شود.
مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی و کارهای انجام پذیرفته، تطابق خوبی برای روش پیشنهادی نشان می دهد.
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول آرایه های فازی: تئوری و ساختار
١-١
مقدمه ١
٢-١
انواع آرایه های فازی ١
٣-١
ساختار الکتریکی آرایه ٢
۴ تئوری اسکن آرایه -١
۴
۵ آرایههای خطی -١
۵
۶-١
سمتگرایی آرایه های خطی ۶
٧ اسکن آرایه های خطی -١
٧
٨ گلبرگ ناخواسته -١
٨
٩ پترای تفاضلی آرایه -١
٩
١٠ آرایه های صفحهای -١
١٠
١١ تزویج متقابل -١
١٢
١٢ شبیه سازی اسکن آرایه -١
١۴
١٣ معایب آرایه های فازی -١
١۶
١۴ امپدانس خودی آنتن -١
١٧
١۵ امپدانس متقابل بین الماای خطی -١
٢١
١۶ تزویج متقابل در آرایه ها -١
٢۴
١٧ اثر تزویج متقابل در عملکرد آرایه -١
٢٧
١٨ تزویج متقابل در آرایههای منظم نامحدود -١
٢٧
نتیجه
٣٢
فصل دوم آنتن های میکرواستریپ وکوپلینگ متقابل در
آرایه نامحدود
١ مقدمه -٢
٣٣
٢ خواص اصلی -٢
٣۴
٣ روشهای تغذیه -٢
٣۵
۴ روشهای تحلیل -٢
٣۵
۵ تعیین موقعیت نقطه تغذیه -٢
۴٨
۶ امپدانس ورودی -٢
۴٩
٧ تزویج متقابل در آنتنهای میکرواستریپ -٢
٨ تزویج متقابل در آنتنهای آرایه- -٢ ۵٠
ای نامحدود ۵٢
٩ تحلیل آرایه نامحدود -٢
۵۴
HFSS ١٠ شبیه سازی آنتن آرایهای نامحدود با استفاده از -٢
۶٠
١١ نتیجه -٢
۶٠
فصل سوم جبرانسازی اثر آوپلینگ متقابل در آنتنهای
آرایهای آوچک
١ مقدمه -٣
۶٢
٢ معرفی -٣
۶٢
٣ روش بدست آوردن خطای پترن برای جبرانسازی اثر تزویج -٣
متقابل ۶٣
۴ روشهای جبرانسازی تزویج متقابل -٣
۶۶
۵ خلاصه -٣
٧١
فصل چهارم مدلسازی اثر تزویج متقابل بر روی
١- عملکرد تطبیقی سیستم آنتن هوشمند ۴
مقدمه
٢ عملکرد گیرنده تطبیقی -۴ ٧٣
٧٣
٣ استخراج سیگنال مرجع از روی سیگنال دریافتی -۴
٧۶
۴ نسبت سیگنال به نویز خروجی در حلقه استخراج سیگنال مرجع -۴
٧٩
۵ جبرانسازی اثر تزویج متقابل توسط ضرایب وزن دهی (روش -۴
پیشنهادی) ٨٠
۶ نتایج شبیه سازی عملکرد سیستم در برابر اثر تزویج -۴
متقابل
٨٢
فصل پنجم شبیه سازی آنتن آرایه فازی میکرواستریپ و
جبرانسازی آوپلینگ متقابل در آن
١ مقدمه -۵
٨۵
٢ طراحی آنتن آرایهای میکرواستریپ ٨ المانه -۵
٨۵
HFSS ٣ شبیه سازی آنتن آرایهای با استفاده از -۵
٩٠
۴ طراحی و شبیه سازی یک آنتن ٧ المانه -۵
٩۴
۵ نتایج شبیه سازی عملکرد آرایه تطبیقی -۵
٩۶
۶ جبرانسازی اثر تزویج متقابل در آرایه ٨ و ٧ المانه -۵
٧ جبرانسازی تزویج متقابل -۵ ١٠٠
٨ نتیجه گیری -۵ ١٠١
١٠۴
فصل ششم نتیجه گیری وپیشنهاد
١ نتایج بدست آمده -۶
١٠۶
٢ پیشنهادات -۶
١٠٧
جبران سازی اثر تزویج متقابل المان ها در آنتن های آرایه ای تطبیقی
