New-Tech Military Magazine | May-June 2018

תכנון מערך אנטנות בגליםמ"מ

Vladimir Vulfin, EM Infinity

ה

קרובות מבחינת תחום התדר כך שיתקבל רוחב סרט גדול יותר, כפי שניתן לראות .2 ' מאיור מס מציג את מקדם ההחזרה של 2 ' איור מס האנטנה. כפי שניתן לראות, מקבלים רוחב .- 10dB סרט מספיק רחב ברמת תיאום של ) בתדר dBi עקום הקרינה של השבח ( עבור האלמנט ניתן 78.5GHz המרכזי .3 ' לראות באיור מס מפני שהקיטוב של האנטנה הינו ליניארי דומיננטי. Gain Theta אנכי, לכן עקום ניתן Gain Theta כאשר מתבוננים ב - לראות שמקסימום של הקרינה לא בכיוון האופק אלא קצת מעל לאופק. זה קורה (מישור ההגבהה) XZ מפני שבמישור האלמנט לא סימטרי. למרות זאת, הסטייה בעקום היא לא משמעותית מדי. על מנת להבין מה ההשפעה של אלמנט אחד על השני במערך אנטנות, נבצע סימולציה .4 ' , כפי שמוצג באיור מס 3 X 3 של מערך מציג את מקדמי ההחזרה של 5 ' איור מס כל אחד מאלמנטים. שבתחום 5 ' ניתן לראות באיור מס

תחום תדרים זה מוגדר עבור אפליקציות , אבל ניתן להשתמש Automotive של בתחום תדרים זה גם עבור אפליקציות נוספות, לדוגמא חיישנים. כל הסימולציות ANSYS נעשו ע"י שימוש בתוכנה מסחרית , במישור התדר. HFSS Microstrip האלמנט הבסיסי הינו מסוג , כפי שניתן לראות מאיור Patch E - Type .1 ' מס עם Rogers 3003 המצע הדיאלקטרי מסוג , Loss Tangent = 0.0013 ו- 3 מקדם דיאלקטרי . לצורך פשטות והדגמה, 0.254 mm בעובי של האנטנה מוזנת ע"י מחבר קואקסיאלי . במציאות, 50Ω עם אימפדנס אופייני של עם רשת הזנה VIA האנטנה מוזנת ע"י מורכבת. המימד הגדול של האלמנט הקורן . 1.25mm הינו E הסיבה לשימוש של האלמנט מסוג לעומת האלמנט הבסיסי בצורת ריבוע היא הרחבת רוחב הסרט של האנטנה. מפני שיש באנטנה כמה תהודות (האלמנט והחריצים), ע"י בחירה נכונה של מימדים האנטנה, ניתן לקבל שתי תהודות מספיק

תפתחות אנטנות בשנים האחרונות תפסה תאוצה בתחום התקשורת,

. IoT מכ"מ, התקנים רפואיים והתקני השימוש ביותר מאנטנה אחת במשדר ו \ או מקלט במערכות תקשורת הולך וגובר, או Diversity לדוגמא במערכות תקשורת .) Multiple Input Multiple Output ( MIMO ) Phased Antenna Array מערך אנטנות סורק ( מאפשר ללא הזזה פיזית של האנטנות לכוון מקסימום ואפסים של עקום הקרינה לכיוונים מסוימים. בנוסף לכך, ע"י עיבוד אות מתקדם ניתן לשערך את כיוון הגעה של מספר אותות המשודרים בו זמנית וכו'. ע"י שינוי באמפליטודת העירור של כל אלמנט ניתן לשלוט על רוחב האלומה ואונות הצד של המערך וע"י שינוי בפאזת העירור של כל אלמנט ניתן לשלוט על כיוון האלומה והאפסים. כמובן ישנו שימוש רחב במערכי אנטנות גם בתחום הצבאי, במערכות תקשורת ומכ"מים. בעבודה הזאת, נראה את השלבים 4 X 8 הבסיסיים לתכנון מערך אנטנות .77 GHz – 81 GHz אלמנטים בתחוםהתדרים

New-Tech Military Magazine l 26