تحلیل و طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی مسطح |
:
اخیراً آنتنهای هوشمند برای افزایش كارایی سیستمهای رادیویی بی سیم بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این سیستمهای آنتن شامل تكنیكهای گسترده ای است كه موجب تقویت سیگنال دریافتی، تضعیف همة سیگنالهای تداخلی و افزایش ظرفیت به صورت عمده می شود.
یک آنتن هوشمند متشكل از آرایة آنتن است كه با پردازش سیگنال در حوزه زمان و مكان همراه می شود. به عبارت دیگر، چنین سیستمی می تواند به صورت اتوماتیک جهت الگوی تشعشعی را در پاسخ به محیط سیگنال تغییر دهد. این مسئله به طرز شگفت انگیزی مشخصه سیستم بی سیم را بهبود می بخشد. در این پایان نامه بر آنتنهای هوشمند از نوع آرایه های فازی وفقی متمركز می شویم. آنتنهای آرایه تطبیقی در حال حاضر پیشرفته ترین سیستم آنتن هوشمند محسوب می شوند با بهره گرفتن از الگوریتم پردازش سیگنال جدید، این آنتنها پرتو خود را در هر لحظه، با توجه به موقعیت سیگنال مورد نظر و سیگنال تداخلی، به گونه ای تنظیم می كنند كه عملكرد سیستم بهینه بماند. نحوة شكل گیری پرتو همواره به گونه ایست كه كاربرها با گلبرگ اصلی و تداخل ها با صفرهای نمونه دنبال می شوند بدین ترتیب، دریافت سیگنال حداكثر بوده و تداخل هان به حداقل می رسند.
اصطلاح Beam forming یا Digital Beam Forming به یک روند پردازش اتلاق می شود كه سیگنالهای آنتن را دریافت و با پردازش بر نمونه برداریهای انجام شده از امواج الكترومغناطیسی در هر المان آرایه ای یک دسته از بیم ها را كه در فضا به صورت متفاوت جهت دار شده اند پراكنده می كند. در اجرای این پروژه فاز مطالعاتی بر اساس شبیه سازی الگوریتم وقتی جهت چرخش بیم بانسبت سیگنال به نویز ثابت می باشد و در نهایت به صورت روش های پیشنهادی ریاضی و محاسباتی جهت طراحی و اجراء ارائه می باشد.
هدف:
با توجه به مزایای آنتنهای آرایه ای از قبیل حجم كمتر و بازدهی بالاتر نسبت به آنتنهای دیگر و كاربرد گسترده آنها در صنایع نظامی از این رو در سالیان اخیر تحقیقات گسترده ای در ساخت انواع مختلف آنتنهای آرایه ای صورت گرفته است و در حال حاضر تنوع بسیار زیادی از نظر ساختمان و نوع كاربرد آن ها وجود دارد.
یكی از كاربردهای آنتنهای آرایه ای در رادارهای آرایه فازی می باشد كه مطالعات وسیعی در این جهت انجام شده است. یكی از اهداف این مقاله هم طراحی آنتن های آرایه فازی می باشد كه ساختار آرایه های آن مسطح می باشد.
خرید متن کامل این پایان نامه :
با توجه به این كه این رادارها باید در هر لحظه هدف را دیگری كنند در اینجا سعی شده است تمام شرایطی كه این رادارها با بهره مشخص شده باید داشته باشند را مد نظر بگیریم.
به علت مزیت آنتنهای پچ میكرواستریپ هزینه ساخت، سادگی و نوع پترن آنها، آرایه های آنتن را از این نوع در نظر گرفته ایم و بعد از آن، چرخش پترن آنتن را از طریق تغییر فاز بین آرایه ها در فضا مورد مطالعه قرار می دهیم.
پیشینه تحقیق :
همانطور كه ذكر شد تحقیقات وسیعی در زمینه آنتنهای آرایه ای انجام گرفته است و از این آنتنها سال ها در جنگ های الكترونیک استفاده می شده است، اولین استفاده عملی از آن به جنگ جهانی دوم (0491) بر می گردد.
در منابع نظامی نیاز است كه یک هدف را كه با سرعت زیاد حركت می كند، ردیابی كنند از آنجا كه ثابت زمانی گردش مكانیكی آنتن به علت اینرسی زیاد آن ، خیلی زیاد است سرعت ردیابی بسیار كند می شود. در نتیجه، این ایده مطرح شد كه فضا را با چرخش الكترونیكی راستای دید آنتن جاروب كنند.
روش كار و تحقیق :
در این تحقیق یک بهره مشخص كرده و بر طبق آن تعداد عناصر لازمه برای ساخت آنتن آرایه ای مسطح با چنین بهره ای را مشخص می كنیم. سپس نوع عناصر را با توجه به شكل پترن، بهره آنها و همچنین سادگی جهت ساخت آنتن مشخص می كنیم.
پس با بهره گرفتن از نرم افزار مطلب، قسمت پردازنده آن را طراحی كرده تا بتوان پترن آنتن را به چرخش در بیاوریم و در نهایت با نرم افزار FEKO آنتن را شبیه سازی می كنیم و چرخش پترن آنتن را با نتایج بدست آمده از شبیه سازی مشاهده می كنیم.
فرم در حال بارگذاری ...
[یکشنبه 1400-05-10] [ 10:09:00 ق.ظ ]
|