شبكه شكل‌ دهنده پرتو باتلر ماتريس مايكروستريپ براي تغذيه آنتن آرايه فازي با پهناي پرتو باريك در باند Ka

استفاده از طيف فركانسي موسوم به باند Ka، كاربردهاي گسترده اي در مخابرات ماهواره اي و پياده سازي رادارهاي مختلف دارد. همچنين، بخشي از طيف فركانسي مورد نياز در پياده سازي شبكه هاي مخابراتي سيار نسل پنجم (5G)، منطبق بر اين باند فركانسي است. از طرفي، بسياري از كاربردهاي ذكر شده، نيازمند دستيابي به پرتو تشعشعي با قابليت پايش دقيق در محدوده زاويه اي باريك است. تحقق اين ويژگي به كمك آنتن هايي داراي پهناي پرتو باريك به دست مي آيد. آنتن هاي آرايه اي، در كنار فراهم نمودن بهره مورد نياز، مي توانند فراهم كننده چنين نيازي باشند. قابليت تنظيم اين پرتو باريك در محدوده قابل قبول از جهات مختلف، ديگر ويژگي مطلوب به شمار مي آيد كه آن نيز، با به كارگيري آنتن هاي آرايه فازي امكان پذير است. تغيير جهت بيشينه پرتو تشعشعي (لُب اصلي) چنين آنتني را مي توان به كمك عناصر فعال تغيير دهنده فاز تغذيه آنتن هاي سازنده آرايه، مانند ديودهاي پين و ادوات فريت، ايجاد نمود. با اين حال، به كارگيري شبكه غيرفعال باتلر ماتريس ابزاري ساده تر و ارزان تر براي دست يابي به اين هدف به شمار مي آيد. با افزايش تعداد درگاه هاي چنين عنصري براي اعمال تغذيه به آنتن هاي مورد نظر، پهناي پرتو باريك تري توليد مي شود. در اين مقاله، پس از مروري بر مفاهيم ساختارهاي باتلر ماتريس، طرحي ساده از باتلر ماتريس 32 ×32 در طيف فركانسي باند Ka بر پايه خطوط مايكرواستريپ معرفي، و نتايج شبيه سازي عملكرد آن ارائه مي شود. در پايان، با اعمال موج به دو درگاه وروديِ مشخص باتلر ماتريس و اتصال آن به آرايه مايكرواستريپ، پهناي پرتو 3/5 درجه به دست مي آيد.