طراحي تقسيم‌كننده‌ توان بر مبناي فناوري موج‌بر شكافي به منظور استفاده در آنتن آرايه‌ شكافي باند 60 گيگاهرتز با سطح گلبرگ كناري پايين

Design of Power Divider Based on Gap Waveguide Technology for Use in Low Sidelobe Level 60-GHz Slot Array Antenna

در اين مقاله يك نمونه تقسيم ­كننده توان موج ميلي ­متري برمبناي فناوري موج‌بر شكافي براي استفاده در شبكه تغذيه يك آنتن­ آرايه شكافي طراحي مي­شود. نتايج شبيه­ سازي نشان مي ­دهد كه ساختار پيشنهادي داراي پهناي باند تطبيق ورودي حدود 10% در محدوده فركانسي 58 تا GHz 64 است. مزيت بارز استفاده از فناوري موج‌بر شكافي در فركانس ­هاي موج ميلي­ متري دست­يابي به ساختارهاي موج‌بري با تلفات كم و بدون نياز به اتصال فيزيكي لايه ­هاي مختلف ساختار به يكديگر است كه پيچيدگي و چالش­هاي فرايند ساخت را كاهش مي­دهد. در نهايت با استفاده از تقسيم ­كننده­ توان طراحي­شده، يك آنتن آرايه شكافي صفحه­ اي با سطح گلبرگ كناري dB 23- در فركانس مركزي GHz 60 با پهناي باند 4/1% طراحي مي­شود. بهره آنتن در محدوده فركانسي GHz 58/8 تا GHz 61/25 بيشتر از dB 21/7 با بازدهي بالاتر از 88% مي‌باشد.

In this paper, a millimeter-wave power divider based on gap waveguide technology is designed for use in the feeding network of a slot array antenna. The simulation results demonstrate that the proposed structure has about 10% matching input bandwidth in the 58-64 GHz frequency range. The significant advantage of using gap waveguide technology is that there is no requirement of good electrical contact among different metallic parts of the low-loss structure which considerably simplifies the manufacturing processes and mechanical assembly at millimeter-waves applications. Finally, a planar slot array antenna is designed with sidelobe level of -23 dB and bandwidth of 4.1% at the center frequency of 60 GHz. The gain of antenna is higher than 21.7 dB over the operation bandwidth from 58.8 to 61.25 GHz, corresponding to efficiency larger than 88%.