طرح و شبيه سازي آنتن آرايه اي مسطح موجبري شكافدار پهن باند مونوپالس

Designing and Simulation of a Wide-Band Mono-pulse Slotted Waveguide Antenna Array

در اين مقاله يك آنتن آرايه موج بر شكاف دار رزونانسي با مرز دايروي براي كاربرد رادار مونوپالس جنگنده هوايي طراحي و شبيه سازي شده است. اين آنتن داراي پهناي باند 11% در باند X با معيار VSWR < 2 در بازه فركانسي 8.6GHz-9.6GHz، دايركتيويتي 38.2dBi،Sll= -20dB و پهناي بيم نصف توان 2.1 درجه است. براي داشتن اين پهناي باند زياد، آنتن به زيرآرايه هايي كه هريك توزيع توان يكنواخت داشته، تقسيم شده و شبكه تغذيه تركيبي (corporate ) به صورت نامساوي، زيرآرايه ها را براي داشتن توزيع توان تيلور تغذيه مي كند. عملكرد اين آنتن به صورت مونوپالس بوده ، در نتيجه آنتن از چهار ربع دايره با تغذيه جداگانه تشكيل شده كه درنهايت به وسيله شبكه تغذيه مونوپالسي كه براي كاربرد هوايي مناسب باشد، داراي الگوي تشعشعي مجموع و تفاضل در راستاي سمت و ارتفاع خواهد بود. در اين كار، شبيه سازي آنتن طراحي شده به كمك نرم افزارهاي HFSS و CST Microwave Studio، با در نظرگرفتن اثر تزويج و همچنين ملاحظات ساخت انجام مي گيرد.

In this paper, a resonant slotted waveguide array antenna with circular boundary has been designed and simulated for mono-pulse airborne radar applications. The antenna parameters are:11% bandwidth in X-band (8.6-9.6GHz),VSWR < 2, 38dBi directivity, sidelobes level of - 20dB and 3-dB beam-widths of 2.1degree. To Design this antenna, it is divided into short sections (sub-arrays) each with a uniform distribution. Corporate waveguide networks are used to feed sub-arrays for the Taylor distribution. For operating as a mono-pulse antenna, the structure consists of four quadrants with different feeds. They are combined in a mono-pulse comparator convenient for airborne applications. This results to sum and difference patterns at azimuth and elevation. In this work, CST Microwave Studio and HFSS softwares are employed to simulate the designed antenna. Finally fabrication limitations and the coupling effects have been taken into account.