طراحی و شبیه سازی آنتن لنز دیالکتریک دولایه با الگوی زین اسبی برای کاربردهای ماهواره های LEO در باند X

با گسترش ناوگان های ماهواره ای در مدار کم ارتفاع زمین (LEO) مانند Starlink، نیاز به سیستم های آنتنی سبک، کارآمد و با پوشش یکنواخت بر سطح زمین بیش از پیش احساس می شود. انحنای زمین باعث می گردد سیگنال های ارسالی از ماهواره به نقاط مختلف، مسافت های متفاوتی را طی کنند که منجر به تضعیف نامتقارن سیگنال در نقاط لبه ای پوشش می شود. برای جبران این مشکل و ایجاد پوشش یکسان، استفاده از الگوی تشعشعی زین اسبی (Isoflux Pattern) ضروری است. این پژوهش به طراحی و شبیه سازی یک آنتن لنز دیالکتریک دولایه در باند X می پردازد که هدف آن دستیابی به این الگو با بهره بالا و ابعاد کوچک است. ساختار پیشنهادی شامل یک منبع تغذیه مایکرواستریپی با پلاریزاسیون دایروی راست گرد (RHCP) و کوپلینگ اسلاتی، و یک لنز دو نیمکره ای متشکل از دو لایه دی الکتریک متفاوت (Rogers RO۳۲۰۳ و تفلون) است. استفاده از ساختار دولایه با ایجاد تغییر تدریجی در ضریب شکست، بازتاب های داخلی و سطح گلبرگ های کناری (SLL) را کاهش داده و امکان کنترل دقیق مسیر پرتوها به زوایای ±۶۸ درجه را فراهم می کند. نتایج شبیه سازی در نرم افزارهای FEKO و CST Studio Suite نشان می دهد که آنتن پیشنهادی دارای تطبیق امپدانس عالی است؛ به طوری که پارامتر بازگشت (S۱۱) کمتر از ۱۰- دسی بل و نسبت موج ایستاده ولتاژ (VSWR) کمتر از ۱.۵ در بازه فرکانسی ۸ تا ۸.۵ گیگاهرتز می باشد. همچنین، آنتن قادر است گینی حدود ۲۸ دسی بل را در زوایای مورد نظر تولید کند و پلاریزاسیون دایروی با کیفیت بالا حفظ شود. این طراحی پتانسیل بالایی برای پیاده سازی عملی در ماهواره های کوچک LEO دارد.

کلیدواژه ها:

کلیدواژه ها: آنتن لنز دیالکتریک ، الگوی زین اسبی ، ماهواره های LEO ، باند X ، پلاریزاسیون دایروی