بررسی رفتار پترن دامنه و فاز دو آنتن هرمی پهن باند و تأثیرات ابعاد فیزیکی در مشخصه تشعشعی

نویسندگان

1 دانشگاه علم وصنعت، دانشجوی دکتری

2 دانشگاه علم وصنعت ایران، دکتری برق مخابرات

3 پژوهشگاه مخابرات والکترونیک نصر، فوق لیسانس مهندسی برق مخابرات

4 دانشگاه صنعتی امیر کبیر، دکتری مخابرات

چکیده

این مقاله به رابطه ابعاد دهانه، زاویه بازشدگی دهانه شیپور و تأثیر خطای فاز تربیعی برای آنتن‌های شیپوری هرمی ‌پهن باند بر روی پترن دامنه و پترن فاز می‌پردازد. در این مطالعه سعی بر آن بوده است با بررسی رفتار پترن دامنه آنتن‌های شیپوری پهن باند در دو صفحه میدان الکتریکی و مغناطیسی در پهنای باند وسیع، تأثیر توزیع جریان مغناطیسی و توزیع فاز این جریان در دهانه بر روی پترن دامنه و پترن فاز را نشان دهیم. در این مطالعه دو آنتن شیپوری با ابعاد فیزیکی متفاوت مورد بررسی قرار گرفته شده است. با توجه به اینکه در طراحی آنتن‌های شیپوری پهن باند (9:1) معمولاًً فقط به رفتار امپدانسی آنتن‌ها VSWR توجه می‌شود، در این نگارش برای دو طرح متفاوت با توجه به روابط تحلیلی پترن دامنه و فاز دو آنتن که دارای ماکزیمم خطای فاز تربیعی متفاوتی می‌باشند، در دو صفحه اصلی در چهار فرکانس محاسبه می‌شود. سپس برای تصدیق نتایج محاسبه شده، آنتن‌های مذکور با ابعادی مشابه در دو نرم افزار HFSS و CST شبیه‌سازی می‌گردد. نتایج حاصله حاکی از آن است که با افزایش فرکانس تغییرات پهنای بیم 3دسی بل، پترن دامنه صفحه میدان الکتریکی نسبت به پهنای بیم پترن دامنه صفحه میدان مغناطیسی بیشتر است. اما تغییرات پترن فاز صفحه میدان الکتریکی تغییرات کمتری نسبت به صفحه میدان مغناطیسی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of amplitude and phase behavior of two wide-band pyramidal Horn Antennas and effect of physical size on radiation characteristic

نویسندگان [English]

  • saeed manshari 1
  • Farokh Hodjat Kashani 2
  • mohammad sarijlou 3
  • Gholamreza Moradi 4
چکیده [English]

This article is about of aperture size and opening angle of horn flare of wideband antennas effects, on the amplitude and phase patterns. In this study, behavior of amplitude pattern of wideband horn antenna in the E-plane and H-plane and effect of magnetic currents and phase distribution of these currents on aperture of two sample antennas are observed.
As we mentioned in above, in this paper two different horn antennas with different physical size were studied.
It is noticeable, that in design of wideband horn antennas, such as (9:1) , studies are focused on impedance characteristic and VSWR behavior of antenna. But in this paper for two design of antennas,
By using analytical relations, radiation characteristics of antennas at 4 different frequencies for E-plane and H-plane are calculated. For validation of calculation, two antennas with similar size, in CST studio microwave and HFSS simulators have been simulated.
Results of these studies, show that by increasing frequency, variation of 3-dB beamwidth for E-plane is more than 3-dB beamwidth of H-plane. But variation phase Pattern in E-plane is less than variation of phase pattern of H-plane.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pyramidal Horn Antennas
  • Amplitude Pattern
  • Phase pattern
  • Quadratic phase error
  • Phase center