بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله یک آنتن شبهیاگی برای کاربردهای چندباندی طراحی و شبیهسازی شده است. آنتن مورد نظر مسطح و شامل المانهای اصلی شبهیاگی و یک خط انتقال موجبر مسطح به ریز نوار مسطح میباشدکه تحریک میدانهای الکتریکی حالت فرد در خط تغذیه ریزنوار از طریق خط تغذیه موجبر مسطح انجام میگیرد. آنتن پیشنهادی میتواند در کاربردهای چندباندی مورد استفاده قرار بگیرد که یک پترن تشعشعی جهتدار با نسبت FTBR تقریبی 29 دسیبل را برای باند کاری 1/8 فراهم می کند. امپدانس پهنای باند با ضریب بازگشتی -10 دسیبل تعیین شده است که تعدادی از سیستمهای مخابراتی بیسیم موجود را پوشش میدهد. بیشینه بهره آنتن در محدوده فرکانسی موردنظر در حدود 7 دسیبل است. این نوع آنتن به دلیل ساختار ساده و مسطح به راحتی با سایر اجزای مداری قابل اجتماع است. طراحی ساختار آنتن توسط نرم افزار عددی HFSS انجام شده است.
مقدمه
آنتن به عنوان عنصر اصلی مخابراتی خصوصا ارتباطات بیسیم همواره مورد توجه مهندسان و طراحان سیستم های مخابراتی بوده است. آنتن شبه یاگی بر پایه ایده آنتن های یاگی یودا استوار است، با توجه به مزایای ساختاری آنتنهای شبه یاگی از جمله قابلیت فشرده سازی، ابعاد کوچک، هزینه پایین، سبک بودن و همچنین سازگاری با مدارهای مایکروویو، بطور گسترده درکاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد - . - Wu et al, 2010 المانهای اصلی این نوع از آنتن عبارتند از عنصر محرک، عنصر هدایت کننده و عنصر منعکس کننده. با رشد سریع ارتباطات بیسیم، افزایش تقاضا برایآنتن هاییکه بیش از یک سیستم ارتباطی را در یک دستگاه تجمیع میکنند به وجود آمده است.
کاربردهای بیسیم از جمله سیستمهای تلفن همراه Bluetooth , GPS , WLAN, Wimax ,و غیره با یک سرعت سریع در طول دهههای اخیر تو سعه یافته اند - Ding et al, . - 2011 تلاشهای بسیاری برای طراحی آنتن در کاربردهای چند باندی با تکنیکهای مختلف به منظور رسیدن به انتقال اطلاعات با سرعت و ظرفیت بالاتر انجام گرفته است - . - Farran et al, 2014 آنتن شبه یاگی به دلیل ویژگی های پهنباند و عملکرد خوب تشعشعی آن و همچنین پیاده سازی راحت، ارزان بودن، سازگاری با سایر اجزای مداری و ابعادکوچک بطور گسترده در سیستمهای ارتباطی بیسیم مورد استفاده قرار گرفته است - . - Tian et al , 2014
بهبود بهره آنتن شبه-یاگی
بهره آنتن های شبه- یاگی بر خلاف آنتنهای کلاسیک یاگی یودا که عموما بهره بالایی دارند ، متوسط یا پایین است. در این نوع آنتن برای رسیدن به بهره مورد نظر تکنیک های متفاوتی وجود دارد از جمله افزایش تعداد عناصر هدایت کننده است که در مقابل پهنای باند را محدود میکند . - Asif et al, 2015 - یکی دیگر از این تکنیک ها که در این مقاله برای طراحی آنتن از آن استفاده میشود تقسیم عنصر هدایت کننده به دو بخش متقارن است، یا به عبارتی استفاده از عنصر هدایت کننده در دو ردیف متقارن به جای یک ردیف . - Ghuang et al, 2009 -
ساختار آنتن
شکل 1 ساختار اصلی آنتن شبهیاگی چندباندی را نشان میدهد. آنتن شامل یک خط انتقال موجبر مسطح به خط انتقال ریزنواراست. المان محرک به صورت دو شاخه در نظر گرفته شده است، المان پارازیتی هدایت کننده جهت دستیابی به بهره مناسب به دو بخش تقسیم شده است و همچنین موج منتشر شده را به سمت جهتگیری سرآتش هدایت میکند و یک صفحه زمین ساده که به عنوان المان منعکس کننده مورد استفاده قرار گرفته است.
