Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Borji,Reza Safian,Abolghasem Zeidaabadi Nezhad
امیر برجی (استاد راهنما) رضا صفیان (استاد مشاور) ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farid Shokouhi
فرید شکوهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Analysis and Simulation of Scan Blindness in Phased Array Antenna and Elimination of it using EBG Structures
In recent decades phased array antennas with scanning capabilities have shown wide range of applications. One of the major problems in designing of phased array antennas is the presence of blind angles in their scanning range which limits the maximum scan angle considerably. At a blind angle, the reflection coefficient approaches unity, and all input power is reflected back to the Transmitter, in which case there is a possibility of serious damage to the Transmitter circuits. Similarly in the receiver antenna, no power is received at this angle. In this angle based on blindness condition the input impedance becomes short circuit, open circuit or an impedance with a large reactive part in which voltage and current become in phase quadrature. This phenomenon was studied for phased array antennas with various elements. Reason for occurrence of this phenomenon is strong coupling between the radiation modes of the array elements and the guided modes of slow wave structures in the array (such as substrates in planar arrays) at a specific angle. Based on grating lobe circles of the array in blind scan angle the surface wave circles contact with visible circle and input power of array couples with surface waves. In this thesis the reasons for occurrence of this phenomenon in Microstrip Antennas and methods for determining the blind angles are studied in detail. It is shown that by using grating lobe circle diagram we can predict scan angles. Floquet modal analysis is used for calculation of Floquet impedance of infinite array of current sources. Floquet Impedance is defined as Impedance seen from array where all elements are fed with uniform amplitude and linear progressive phase. Spectral method of moment is used for calculation of reflection coefficient versus scan angle from infinite array of probe fed rectangular microstrip patch. Thereafter, electromagnetic band gap structures (EBG) and their properties are introduced. In phase reflection coefficient and band gap characteristics of EBG structures have been studied and a method for calculation of dispersion diagram and reflection coefficient of EBG structures is introduced. Some well-known EBG structures and their reflection and band gap properties are studied using Ansoft HFSS. Finally their applications in removing the blind angles will is demostrated. It was shown that by using EBG structures surface waves are suppressed and no blind angle occurs in the array. Also Specific EBG structure introduced and designed to have band gap in desired frequency range. After that designed Keywords: Phased array antenna, scan blindness, Electromagnetic Band Gap structures, Floquet analysis, spectral domain moment method.
در چند دهه اخیر آنتن های آرایه فازی با قابلیت تغییر جهت پرتو کاربرد های گسترده ای داشته اند. یکی از مسائل مهم در طراحی آنتن های آرایه فازی، وجود زاویه های کور در محدوده اسکن آرایه است که حداکثر زاویه اسکن آرایه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در زاویه کور، ضریب انعکاس آرایه نزدیک به یک شده و تمامی توان ورودی آرایه، به طبقات قبلی فرستنده(در آنتن فرستنده) باز می گردد که در این صورت امکان آسیب دیدن جدی برای طبقات قبلی وجود خواهد داشت. در آنتن گیرنده نیز به طور مشابه در این زاویه توانی در گیرنده دریافت نمی شود. این پدیده برای آنتن های آرایه فازی با عناصر مختلف به صورت گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. دلیل بروز این پدیده را می توان تزویج بین مد های تشعشع کننده آرایه با مد های منتشر شونده در ساختار های هدایت کننده موج در آرایه ( همچون پوشش عایقی آرایه با عناصر موجبری و لایه عایق آرایه های مسطح) در یک زاویه خاص دانست. در این زاویه تمام توان ورودی آرایه در داخل ساختار هدایت کننده موج منتشر می شود. در این پایان نامه به بررسی تفصیلی دلایل بروز این پدیده در آرایه آنتن با عناصر پچ میکرواستریپی و روش های تعیین زاویه کورآرایه خواهیم پرداخت. در ادامه با معرفی ساختار های متناوب دارای باند ممنوعه،‌ به بررسی ویژگی های آن ها خواهیم پرداخت و کاربرد آنها در بر طرف کردن کوری آرایه را معرفی خواهیم نمود. کلمات کلیدی: 1- آنتن آرایه فازی. 2-کورشدن آرایه فازی. 3-ساختار های متناوب دارای باند ممنوعه.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی