آنتن حلزونی ارشمیدسی چهاربازویی در باند فرکانسی 2 تا 4 گیگاهرتز برای سیستم‌های ردگیری مونوپالس اهداف هوایی

نویسنده

دانشگاه یاسوج - دانشکده فنی و مهندسی

چکیده

در این مقاله، یک آنتن حلزونی چهاربازویی در باند فرکانسی 2 تا GHz 4 با ویژگی‌های تشعشعی مطلوب برای استفاده در سیستم‌های جهت‌یابی و ردگیری مونوپالس اهداف هوایی ارائه شده است. آنتن طراحی‌شده، از سه بخش اصلی تشعشع‌کننده حلزونی ارشمیدسی چهاربازویی، بالن چهاربازویی و محفظه فلزی استوانه‌ای تشکیل شده است. بالن چهاربازویی شامل چهار خط ریزنوار با باریک‌شوندگی خطی است و امپدانس ورودی تشعشع‌کننده حلزونی را به‌صورت خطی به امپدانس استاندارد Ω 50 در پورت‌های تغذیه آنتن تبدیل می‌کند. نقش محفظه فلزی استوانه‌ای، تک‌جهته نمودن پرتو تشعشعی و درنتیجه افزایش بهره آنتن است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی آنتن با نرم‌افزارهای HFSS و CST نشان می‌دهند که با استفاده از امواج دریافتی از چهار پورت این آنتن، الگوهای تشعشعی مجموع و تفاضل بسیار مناسب با قطبی‌شدگی دایروی ایجاد می‌شوند. مقدار متوسط ایزولاسیون بین پورت‌های مختلف آنتن تقریباً dB 28 و میزان تلفات بازگشتی هر چهار پورت ورودی در کل باند فرکانسی کم‌تر از dB 10 است. همچنین بهره آنتن در حالت مجموع و عمق صفر ایجادشده در حالت تفاضل در فرکانس مرکزی GHz 3، به‌ترتیب dB 6.58 و dB 35.18 است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Four-Arm Archimedean Spiral Antenna at 2-4 GHz Frequency Band for Airborne Targets Mono-pulse Tracking Systems

نویسنده [English]

  • A. A. Dastranj
Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran
چکیده [English]

In this paper, a four-arm spiral antenna at 2-4 GHz frequency band with desirable radiation characteristics for use in direction finder and airborne targets mono-pulse tracking systems is presented. The designed antenna consists of three main parts, four-arm Archimedean spiral radiator, four-arm balun, and cylindrical metallic cavity. The four-arm balun contains four microstrip lines with linear tapering, and convert the input impedance of the spiral radiator to the 50Ω standard impedance at the antenna feeding ports, linearly. Role of the cylindrical metallic cavity is uni-directing, and consequently increasing the antenna gain. The simulation results of the antenna obtained via HFSS and CST software packages show that by using the received waves from the four ports of this antenna, much appropriate sum and difference radiation patterns with circular polarization are achieved. The average value of the isolation between the different ports of the antenna is nearly 28dB and the return loss of the four input ports at the entire frequency band is lower than 10dB. Also, the antenna gain of sum mode and null depth of difference mode at the center frequency, 3GHz, are 6.58 and 35.18dB, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sum and difference radiation patterns
  • archimedean spiral antenna
  • four-arm balun
  • mono-pulse tracking