فهرست مطالب فصل1.مقدمه 2فصل2.تئوری آنتن و آرایه ها 62-1. پارامترهای مهم آنتن....... 72-1-1. پهنای باند فرکانسی..... 72-1-2. الگوی تشعشعی..... 82-1-3. جهت دهندگی ، بهره و پلاریزاسیون...... 92-2. آنتن های آرایه ای.... 142-2-1. آرایه خطی یکنواخت... 152-2-2. توزیع جریان تیلور........................... 182-3. خلاصه........................................... 21فصل3.معرفی آنتن های آرایه ای موجبر شکاف دار 223-1. معرفی انواع شکاف های تشعشع کننده بر روی بدنه موجبر 243-2. روش های محاسبه مشخصه های شکاف.................. 283-2-1. فرمول های Stevenson............................ 293-2-2. تحلیل مدل پراکندگی.......................... 303-2-3. شکاف اریب روی دیواره کناری موجبر............ 323-3. طراحی آرایه های شکاف دار موجبری................ 333-3-1. طراحی آرایه موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی.. 363-3-2. طراحی آرایه موجبری شکاف دار از نوع موج رونده483-4. خلاصه........................................... 55فصل4.آرایه موج رونده موجبر شکاف دار با شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر 574-1. مقدمه.......................................... 574-2. روش طراحی آرایه موج رونده با شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر...................................................... 584-2-1. برنامه متلب برای محاسبه توزیع جریان خطی تیلور:584-2-2. بدست آوردن فاصله بین المان ها و بررسی تاثیرات آن بر پهنای باند و پترن......................................... 604-2-3. بدست آوردن دامنه تحریک و رسانایی شکاف ها.... 654-2-4. تعیین مشخصات شکاف ها........................ 684-2-5. نتایج شبیه سازی آرایه موجرونده طراحی شده با شکاف اریب 744-3. خلاصه........................................... 82فصل5.شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر 845-1. مقدمه.......................................... 845-2. نحوه تحریک شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر 855-3. ساخار پیشنهاد شده برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع.. 875-4. بدست آوردن رسانایی ساختار پیشنهاد شده.......... 885-5. آرایه موج رونده طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده و نتایج شبیه سازی.................................................. 895-5-1. پهنای باند.................................. 915-5-2. الگوهای تشعشعی.............................. 915-6. آنالیز حساسیت ساختار پیشنهادی.................. 97فصل6.نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای کارهای آتی 1026-1. نتیجه گیری.................................... 1026-2. پیشنهاد های کارهای آینده...................... 103 فهرست جداولجدول4‑1 : رسانایی شکاف ها برای رسیدن به مشخصات پترن مطلوب73 فهرست شکلهاشکل2‑1: آنتن به عنوان یک قطعه مبدل13شکل2‑2: مدارمعادل آنتن16شکل2‑3 : دوقطبیهرتز17شکل2‑4 : یک موج صفحه ای با پلاریزاسیون بیضوی21شکل2‑5 : آرایه خطی یکنواخت با N المان23شکل2‑6 : مقادیر مناسب برای سطح لوب های کناری متفاوت26شکل2‑7 : پترن وتوزیع جریان تیلوربرای سطح لوب کناری -15dB26شکل2‑8 : پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری-25dB27شکل3‑1: اصل بابینه29شکل3‑2 : انواع شکاف روی بدنه یک موجبر مستطیلی31شکل3‑3 : توزیع جریان سطحی روی بدنه موجبر مستطیلی در مد غالب.32شکل3‑4 : تغییرات رسانایی و سوسپتانس بر حسب عمق شکاف.39شکل3‑5 : نمونه ای از یک آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار40شکل3‑6 : آرایه موجبر خطی با شکاف رزونانس طولی الف)تغذیه از کنار ب)تغذیه از وسط45شکل3‑7 : یک نمونه آرایه خطی رزونانسی با شکاف موازی طولی46شکل3‑8 : نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار48شکل3‑9 :نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی50شکل3‑10 : نمونه ای از آرایه صفحه ای رزونانسی با تغذیه از وسط توسط شکاف های سری51شکل3‑11 : آرایه موج رونده ای که از وسط تغذیه می شود56شکل3‑12 : پترن آرایه موج رونده تغذیه از وسط57شکل4‑1 : توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری -35db و پهنای بیم 1.9 درجه65شکل4‑2 : آرایه خطی موجبر شکاف دار موج رونده با شکاف های اریب برای زاویه 85 درجه66شکل4‑3 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 85 درجه66شکل4‑4 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.7 GHz67شکل4‑5 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.85 GHz67شکل4‑6 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz68شکل4‑7 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz69شکل4‑8 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 86.5 درجه69شکل4‑9 : پترن آرایه طراحی شده با نمودار های موجود در مراجع74شکل4‑10 : ساختار پیشنهاد شده برای بدست آوردن مشخصات شکاف اریب با اثر کوپلینگ متقابل75شکل4‑11 : تغییرات بر حسب عمق فرورفتگی شکاف برای Ө=7 درجه76شکل4‑12 : مدار معادل خط انتقالی unit-cell شکل 4-1077شکل4‑13 : نمودار رسانایی شکاف اریب بر روی بدنه باریک موجبر بر حسب زاویه شکاف ها79شکل4‑14: شمای کلی آرایه طراحی شده با شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر79شکل4‑15: اندازه آرایه طراحی شده با شکاف اریب80شکل4‑16 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی81شکل4‑17 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی82شکل4‑18 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی83شکل4‑19 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی83شکل4‑20 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی84شکل4‑21 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی84شکل4‑22 : اندازه آرایه طراحی شده در باند x85شکل4‑23 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در باند x86شکل4‑24 : پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه موج رونده طراحی شده با شکاف اریب86شکل5‑1 : نحوه تحریک شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر89شکل5‑2 : نحوه تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر90شکل5‑3 : ساختار پیشنهاد شده برای تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر92شکل5‑4 : رسانایی شکاف چرخش نیافته پیشنهاد شده بر حسب ارتفاع استوانه ها93شکل5‑5 : شمای کلی آرایه طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده94شکل5‑6 : نمودار اندازه VSWR آرایه با ساختار پیشنهادی95شکل5‑7 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی96شکل5‑8 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی96شکل5‑9 : پلاریزاسیون آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz97شکل5‑10: پترن وپلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با نرم افزار HFSS98شکل5‑11 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی98شکل5‑12: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی99شکل5‑13: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7 GHz99شکل5‑14: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی100شکل5‑15: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی100شکل5‑16: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz101شکل5‑17 : نمودار هیستوگرام رسانایی شکاف ها102شکل5‑18: اندازه VSWR آرایه طراحی شده با تالرانس100 میکرون103شکل5‑19: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz103شکل5‑20: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz104شکل5‑21:پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85GHz104 فصل اول رادارها در واقع سنسورهای الکترومغناطيسي هستند که براي موقعيتيابي و تعقيب اهداف گوناگون در فضا مورد استفاده قرار ميگيرند. رادار ها در فرکانس ها و توان های مختلف، برای کاریرد های بسیار متنوع طراحی شده و به کار برده می شوند. مشخصاتی که در رادار ها باید مورد توجه قرار گیرد برد و دقت بالا می باشد. اغلب رادار ها در محدوده فرکانس های باند VHF تا باند C ساخته می شوند. در فرکانس های باند VHF رادار ها دارای برد بلند و دقت پایین بوده و همینطور که فرکانس ها به سمت باند C می روند، برد کاهش پیدا کرده ودر عوض دقت بالاتر می رود. بنابر این بیشترین توجه در رادار ها مربوط به باند های L وS می باشد.در این دو باند یک سازگاری بین دو مساله دقت و برد وجود دارد. بدین معنی که برد رادار نسبتا قابل قبول بوده و رادار دارای دقت خوبی نیز می باشد. در بین این دو باند، باند S نیز بیشترین کاربرد را در سراسر دنیا داشته و بیشترین رادار ها در این باند طراحی و ساخته می شوند.رادارها در واقع انرژي الکترومغناطيسي را از طريق آنتن در فضا تشعشع[1] ميکنند. بخشي از انرژي تشعشع شده، به يک شيء که اغلب هدف[2] ناميده ميشود، برخورد میکند و در جهات گوناگون بازتابيده[3] ميشود. بخشي از اين انرژي بازتابيده شده، به سمت رادار منتشر شده و توسط آنتن دريافت ميگردد و پس از آن، عمليات تقويت و پردازش سیگنال[4]و ... بر روي آن انجام مي شود.بنابراين بخش مهمي از سيستمهاي راداري، آنتن است که بسته به مأموريت سيستم، مشخصات گوناگوني مي تواند داشته باشد. امروزه استفاده از تکنولوژي رادارهاي آرايه فازي[5]که در آن از آنتن هاي آرايه اي استفاده مي شود کاربردهاي بسياري يافته است. آنتنهاي آرايهاي مزاياي زيادي دارند که از آن جمله ميتوان به توانايي ايجاد جهت دهندگی[6]يا بهره بالا و قابليتهای مختلف شکل دهي[7] پرتو اشاره کرد. باند فرکانسي، مأموريت راداري، پهناي باند مورد نظر، ميزان توان ارسالي، ميزان بهره مورد نظر و ... از عوامل تعيين کننده نوع المان به کار رفته در آنتن هاي آرايه اي است.