۳) تلفات اهمی زیاد در ساختار تغذیه آرایه ها
۴) تشعشع به صورت نیم صفحه
۵) داشتن ساختار پیچیده تغذیه برای آرایه ها
دانلود پایان نامه - مقاله - پروژه
۶) داشتن خلوص پلاریزاسیون[۱] ضعیف
۷) تشعشعات فرعی از تغذیه و نقاط اتصال
۸) تحریک موج­های سطحی
۹) قابلیت ­های مدیریت توان ضعیف
آنتن­های میکرواستریپ پهنای باند باریکی در حد ۱ تا ۵ درصد در حالت عادی دارند که معیار محدود کننده عمده برای کاربردهای این آنتن­ها می­باشد. بیشترین تلاش محققین در این مقوله صرف افزایش پهنای باند این آنتن­ها شده است و پهنای باندهایی تا ۷۰ درصد بدست آمده است [۲] و [۳].
۱-۳ انواع آنتن­های میکرواستریپ
آنتن­های میکرواستریپ نسبت به آنتن­های مرسوم مایکروویوی توسط تعداد زیادی از پارامترهای فیزیکی توصیف می­شوند. این آنتن­ها دارای انواع مختلفی با ویژگی­های مخصوص به خود بوده و برای کاربرد ­های
۲
متنوعی با توجه به مشخصات مورد نظر استفاده می­شوند. تمام آنتن­های میکرواستریپ به چهار دسته اصلی تقسیم بندی می­شوند:

 

    1. آنتن­های پچ میکرواستریپ

 

    1. آنتن­های دو قطبی میکرواستریپ

 

    1. آنتن­های اسلات میکرواستریپ

 

    1. آنتن­های میکرواستریپ موج رونده

 

۱-۳-۱ آنتن­های پچ[۲] میکرواستریپ
این آنتن­ها شامل یک پچ مسطح یا غیرمسطح که در یک طرف دی الکتریک و صفحه زمین در سوی دیگر دی الکتریک می­باشند. ضخانت پچ عموما  در نظر گرفته می­ شود. زیر لایه­ های زیادی وجود دارند که برای طراحی آنتن­های میکرواستریپ استفاده می­شوند و ثابت­های دی الکتریک آن­ها معمولا در رنج بین۲/۲ تا۱۲ می­باشند. ارتفاع زیرلایه در این آنتن­ها  می­با­شد. ثابت­های دی الکتریک کم، دارای بازده بالا و پهنای باند بیشتری هستند که البته با بزرگتر بودن ارتفاع زیر لایه همراه است. زیر لایه­ های نازک با ثابت­های دی الکتریک بیشتر برای مدارات مایکروویو مطلوبند چون آن­ها نیاز به میدان­های محدود دارند تا تشعشعات نامطلوب را مینیمم کنند، لکن دارای پهنای باند و بازده پایین­تری خواهند بود. پچ دارای اشکال مختلف می­باشد. مهمترین آن­ها که کاربرد عملی دارند و بیشتر در طراحی آنتن­ها مورد استفاده قرار می­گیرند، در شکل۱-۲ نشان داده شده است [۱].
شکل ۱-۲: اشکال مختلف برای پچ میکرواستریپ[۱].
۳
عموما پچ های مستطیلی و دایروی مورد استفاده قرار می گیرند، چون تحلیل و ساخت آن­ها ساده تر است و خواص تابشی خوبی دارند، به ویژه اینکه تابش پلاریزاسیون متقابل پایینی دارند، و نوعاً آنتن­های پچ دارای بهره ی ۵ الی ۶ دسی بل و محدوده پهنای بیم dB3 آن از ۷۰ تا ۹۰ درجه می­باشد[۱].
۱-۳-۲ آنتن­های دو قطبی[۳] میکرواستریپ
این نوع آنتن­ها نسبت به پچ از نظر شکل، دارای نسبت طول به پهنای متفاوتی هستند. پهنای آنتن­های دوقطبی معمولا کوچکتر از  ۰۵/۰است. پترن­های تشعشعی آنتن­های پچ و دوقطبی بخاطر توزیع جریان طولی مشابه روی آنها یکسان است، ولی مقاومت تشعشعی، پهنای باند و پلاریزاسیون تقاطعی آن­ها بسیار متفاوت می­باشد[۴]و[۵]. آنتن­های دوقطبی میکرواستریپ از این جهت مورد توجه قرار می­گیرند که پلاریزاسون خطی ایجاد کرده و فضای کمی را اشغال می­ کنند لذا برای آرایه­ها مناسب می­باشند. این آنتن­­ها دارای کاربرد فراوان درفرکانس­های خیلی بالا هستند و بدین منظور زیر لایه­ی آن­ها ضخیم (بیانگر خازن با صفحات دور از هم، کاهش انرژی ذخیره شده و کاهش ضریب کیفیت) انتخاب می­گردد تا پهنای باند مناسب حاصل شود. شبکه تغذیه برای این آنتن­ها بسیار مهم بوده و در مرحله آنالیز باید در نظر گرفته شود. درشکل ۱-۳ یک نمونه از آنتن­های دوقطبی میکرواستریپی که به روش مجاورتی تغذیه شده است را مشاهده می­کنید [۱].
شکل ۱-۳: آنتن دوقطبی با تغذیه مجاورتی[۱].
۱-۳-۳ آنتن­های اسلات میکرواستریپ[۴]
در این نوع آنتن، یک اسلات درصفحه زمین یک زیرلایه زمین شده قرار گرفته است. در شکل۱-۴ بعضی از اشکال این نوع آنتن­ها نشان داده شده است. تغذیه این نوع آنتن­ها با بهره گرفتن از خطوط میکرواستریپ ویا موجبر کوپلانار[۵] می­باشد. این آنتن­ها معمولا تشعشع کننده های دوسویه هستند چون در هر دو سوی اسلات تشعشع می­ کنند. تشعشع یک جهته زمانی بدست می ­آید که یک صفحه منعکس کننده در یک درطرف اسلات قرار داده شود[۱]. آنتن­های اسلات نسبت به آنتن­های پچ مزایایی دارند. به عنوان مثال پهنای باند بیشتری ایجاد می­ کنند و اصولا با آنتن­های اسلات می­توان تا حد امکان آنتن را فشرده ساخت. این آنتن ها در فصل سوم به تفصیل نوضیح داده شده­­اند.
۴
شکل ۱-۴: چند نمونه از ساختارهای آنتن اسلات (شکاف دار) میکرواستریپی[۱].
۱-۳-۴ آنتن­های میکرواستریپ موج رونده[۶]
این نوع از آنتن­ها دارای یک دسته هادی زنجیره­ای متناوب می­باشند و یا اینکه متشکل از خط میکرواستریپ دراز با پهنای کافی برای برقراری یک موج TE هستند. این آنتن­ها توسط یک بار مقاومتی برای جلوگیری از تولید امواج ایستاده تطبیق می­گردند. اگر سیستم آنتن به نوعی طراحی شود که بار متصل به انتهای آنتن با کل سیستم قبل خود دارای یک نوع تطبیق امپدانسی بالایی باشد، آنگاه موج ایجادی توسط منبع در انتهای آنتن برگشت داده نمی­ شود که این نوع خاص آنتن­ها با عنوان آنتن­های موج رونده شناخته می­شوند. در واقع این نوع آنتن­ها به عنوان یک هدایت­گر امواج رونده به حساب می­آیند. اگر ابعاد آنتن خیلی بزرگ باشد آنگاه توان امواج تولیدی منبع را در این مسافت طولانی متفرق ساخته و هدر می­دهد که در نتیجه باعث می­ شود هیچ برگشت توانی نداشته باشیم .به این علت که این آنتن­ها تنها امواج خالص را (بدون ترکیب سیگنال­های رفت و برگشت) انتقال می­ دهند آنگاه جریان و ولتاژ در کل سیستم دارای اشکالی مشابه خواهد بود. بنابراین امپدانس ورودی این آنتن­ها خالص و حقیقی بوده و در کل، پهنای باند بالا را تولید می­ کنند [۶] و [۷]. این آنتن­ها طوری طراحی می­شوند که پترن تشعشی آن­ها در فاصله بین تشعشع از پهلو و تشعشع از انتها قرار گیرد. اشکال مختلف این آنتن­ها در شکل ۱-۵ نشان داده شده است[۱].
۵
شکل ۱-۵ : انواع آنتن های میکرواستریپی موج رونده [۱].
انتخاب نوع آنتن میکرواستریپ به عوامل متعددی بستگی دارد. با توجه به اینکه هر کدام از انواع یاد شده دارای مشخصات تشعشی خاصی هستند، بسته به نوع کاربرد آنتن مورد نظر انتخاب می­ شود. بعنوان مثال ساخت و طراحی آنتن­های نوع اول ساده تر بوده و بیشتر مورداستفاده قرار می­گیرد. آنتن­های اسلات میکرواستریپ و آنتن­های پچ قابلیت تولید میدان­های با پلاریزاسیون خطی ودایره ای را دارند ولی آنتن­های دوقطبی تنها می توانند پلاریزاسیون خطی تولید کنند. از نظر شکل آنتن نیز هر کدام دارای اشکال متنوعی هستند که فرایند طراحی و مشخصات تشعشی متفاوتی خواهند داشت. موارد یاد شده بطور خلاصه در جدول ۱-۱ آمده است[۱].
۶
جدول ۱-۱ : مقایسه ی مشخصات سه نمونه از آنتن­های مایکرواستریپ[۱].

 

مشخصات آنتن آنتن پچ
میکرواستریپ
آنتن اسلات
میکرواستریپ
آنتن دایپل
میکرواستریپ
ساختار نازک نازک نازک
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...