پیاده سازی آنتن آرایه بازتابی تک لایه، کم هزینه و پهن باند با استفاده از زیرلایه غیرهمگن و پچ های پاپیونی

در این مقاله، نوعی آنتن آرایه بازتابی تک­لایه و کم­هزینه در باندX  معرفی می­شود که در آن، آرایه­ای از پچ­های پاپیونی­شکل روی زیرلایه­ای غیرهمگن چاپ شده­اند. ساخت زیرلایه غیرهمگن با استفاده از حفره­های هوایی متناوبی است که داخل عایق FR۴ سوراخکاری شده است. در تحلیل سلول واحد این ساختار، از دو پارامتر مختلف پچ پاپیونی (طول و زاویه) برای حصول دیاگرام فازی استفاده شده است که در مجموع، محدوده­ای فازی نزدیک به ۷۰۰ درجه بدست آمده است که گزینه خوبی برای طراحی آنتن آرایه بازتابی پهن­باند است. در روند طراحی آنتن، از روش سنتز فاز کارآمدی استفاده می­شود تا تاثیرات نامطلوب پاشندگی فرکانس در پهنای باند کاری آنتن کاهش یابد. این روش، چیدمان عناصر پچ آرایه را بهینه می­سازد و به طراحی آنتن آرایه بازتابی با پاسخ فرکانسی خوب کمک می­کند. برای ارزیابی درستی نتایج حاصل از شبیه­سازی، آنتن آرایه بازتابی با زیرلایه غیرهمگن و با ابعاد ۲۷۰×۲۷۰×۲.۴mm۳ و فاصله کانونی ۲۶.۹ سانتیمتر شده است. اندازه­گیری­ها، بیشینه بهره ۲۸.۱dB و بازده ۵۷.۵ درصد را نشان می­دهد بطوری­که پهنای باند بهره ۱.۵-dB آن ۳۴درصد است. این نتایج با بهره حاصل از اندازه­گیری آنتن آرایه بازتابی با زیرلایه همگن نیز مقایسه شده است. نشان داده می­شود که استفاده از زیرلایه غیرهمگن سبب افزایش بهره بیشینه و پهنای باند آنتن بازتابی پیشنهادی شده است. 

کلیدواژه ها:

آنتن آرایه بازتابی ، زیرلایه غیرهمگن ، پچ پاپیونی ، آنتن کم هزینه و پهن باند