Skip to main content
SUPERVISOR
Abolghasem Zeidaabadi Nezhad,Ahmad Bakhtafrouz
ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد راهنما) احمد بخت افروز (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed Ali Hosseini Farahabadi
سیدعلی حسینی فرح آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Analysis, Design and Simulation of Dihedral Corner Reflector Antenna Using Metasurface
Realizing a directive antenna using low profile devices has attracted many researchers’ attention in antenna engineering. Nowadays, in many applications like automotive radars and satellite communications, efforts are concentrated on building simple and low profile antenna for generating very narrow beams. Increasing the size of the radiating aperture only results in increasing directivity when aperture is illuminated optimally. But until now, uniform aperture illumination has been achieved by reflector and lens antennas but large distance between feed and aperture causes these kinds of antennas to be so large. By employing array antennas, desired aperture efficiency can be achieved but designing their feed networks is followed by increasing cost and complexity. Metasurfaces are 2D structures with subwavelength thickness that make it possible to define new applications of electromagnetic waves in low profile and simple designed devices. Utilizing passive metasurface within the antenna aperture and its proper excitation can substitute the last samples of array antennas. The goal of this thesis is to design and simulate a dihedral corner reflector antenna that can be used for directive applications by employing bianisotropic metasurface. A semianalytical method for more rigorous prediction of mentioned antenna radiation characteristics is declared and then, antenna performance is evaluated by both full-wave and semianalytical methods. For instance, the optimal directivity 17.59dB and side lobe level -12.62dB are derived for broadside radiation by full-wave simulations at frequency of 20GHz which are in good agreement with semianalytical method results. Then, rendered antenna is modified for profile reduction and repeatedly designed by using semianalytical method for accomplishing desired radiation characteristics. Key Words : Metasurface, Antenna, Electromagnetic Devices, Highly Directive, Aperture Efficiency.
فارسی در مهندسی آنتن همواره تحقق یک آنتن دارای باریکه راستاور با استفاده از افزاره‌هایی با رخنمون باریک مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار داشته است. امروزه در بسیاری از کاربرد‌ها همانند رادار‌های خودرو و مخابرات ماهواره‌ای تلاش‌ها بر روی ساخت آنتن‌های ساده ، با رخنمون باریک و با بازده بهینه برای تولید باریکه‌های بسیار نازک متمرکز است. افزایش ابعاد پنجره تشعشعی ، تنها زمانی که پنجره به صورت بهینه روشن شده باشد منجر به افزایش جهت‌دهندگی می گردد. تا امروز روشنایی یکنواخت پنجره به وسیله آنتن‌های انعکاسی و عدسی قابل تحقق بوده است با این حال فاصله‌ی زیاد میان تغذیه و پنجره باعث شده است تا ابعاد کلی این گونه آنتن‌ها‌ بسیار بزرگ باشد. با استفاده از آنتن‌های آرایه‌ای نیز می‌توان به بازده مطلوبی برای روشنایی پنجره‌ها دست یافت ولی طراحی شبکه‌های تغذیه‌ آن‌ها ، افزایش هزینه و پیچیدگی را به دنبال دارد. فراسطوح ساختار‌های‌ دوبعدی با ضخامت کسر‌طول موج هستند که امکان تعریف کاربرد‌های جدید امواج الکترومغناطیسی در افزاره‌هایی با رخنمون باریک و طراحی ساده را محقق می‌سازند. استفاده از فراسطح غیرفعال در پنجره آنتن و تحریک مناسب آن می‌تواند جایگزین نمونه‌های پیشین این گونه آنتن‌ها گردد. هدف از این پایان‌نامه طراحی وشبیه‌سازی یک آنتن بازتابی گوشه‌ای دووجهی است که با استفاده از فراسطح ناهمسانگرد دوگانه برای کاربرد‌هایی با جهت‌دهندگی بالا قابل استفاده باشد. یک روش نیمه‌تحلیلی برای پیش‌بینی دقیق‌تر ویژگی‌های تشعشعی آنتن یاد‌شده ارایه گردیده است و سپس عملکرد آنتن با استفاده از هر دو روش تمام موج و نیمه‌تحلیلی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. به عنوان نمونه جهت‌دهندگی بهینه و تراز گلبرگ کناری برای تشعشع پهلوتاب در فرکانس با استفاده از شبیه‌سازی تمام موج به دست آمده است که با نتایج روش نیمه‌تحلیلی هم‌خوانی مطلوبی دارد. سپس آنتن ارایه‌شده به منظور کاهش رخنمون اصلاح شده است و مجددا با استفاده از روش نیمه‌تحلیلی برای دست‌یابی به ویژگی‌های تشعشعی مطلوب طراحی می‌گردد. کلمات کلیدی: فراسطح، آنتن، افزاره‌های الکترومغناطیسی، جهت‌دهندگی بالا، بازده پنجره.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی