طراحی آنتن فراپهن باند با رویکرد بهینه سازی بهره آنتن

در مقاله ارائه شده، ما به طراحی و بهینه سازی آنتن فراپهن باند در گستره فرکانسی 300 تا 3000 مگاهرتز پرداخته ایم. رویکرد ما برای طراحی، ارائه آنتن فراپهن باندی در این گستره فرکانسی می باشد که اولا دارای تطبیق امپدانس مناسبی در گستره فرکانسی ذکر شده باشد و ثانیا در گستره فرکانسی 900 تا 2200 مگاهرتز بهره آن بر روی محور و زوایای مجاور آن یکنواخت شود. دلیل نیاز به یکنواختی بهره در این گستره فرکانسی به این خاطر است که پالس تشعشعی توسط این آنتن بیشترین توان خود را در این بازه فرکانسی ارسال خواهد داشت و یکنواختی بهره در این بازه فرکانسی متضمن یکنواختی دامنه پالس ارسالی خواهد شد . تحلیل و شبیه سازی آنتن را با بکارگیری نرم افزار CST به انجام رسانده و بازخوردهای هر بار تحلیل را به بخش بهینه سازی-که کد نویسی آن بوسیله نرم افزار Matlab به انجام رسیده است- اعمال می کنیم. ساختار فیزیکی این آنتن تقریبا مانند آنتن V شکل با بازوهای صفح های می باشد که شیب هر یک از بازوهای این آنتن بصورت متقارن و بفرم قطعه قطعه شده دارای مقادیر مختلفی است. پس از هر بار تحلیل آنتن، شی بهای هر یک از این قسمت ها طی یک فرایند بهینه سازی با بکارگیری روش گرادیان با رویکرد جستجوی مستقیم به فرمی تعیین خواهد شد که هم تطبیق امپدانس مناسبی داشته باشیم و هم مقدار بهره آنتن بر روی محور آنتن به عنوان شاخص اصلی طراحی، در گستره فرکانسی 900 تا 2200 مگاهرتز تاحد امکان یکنواخت گردد. همچنین با توجه به بالانس بودن بازوهای آنتن و غیربالانس بودن کابل هم محور، ترتیبی اتخاذ گردید که اتصال بهینه بین ورودی آنتن و خروجی مولد پالس برقرار گردد.

کلیدواژه ها:

آنتن فراپهن باند ، بهره یکنواخت ، تطبیق امپدانس بهینه ، بهینه سازی گرادیان