New-Tech Military Magazine | May-June 2017

תכנון אנטנהמודפסת בצורתעטלףעבורשני תחומי תדרים

Vladimir Vulfin, EM Infinity & Shai Sayfan-Altman, ANSYS Inc.

ב

הוא להשתמש באלמנט הקורן עם יותר מתהודה אחת בגלל צורות גיאומטריות שונות מהן מורכב האלמנט. מפני שהאלמנט הנבחר מכיל בתוכו צורות עם ממדים שונים (ראש, כנפיים, גוף וזנב), לכן ישנו סיכוי טוב שניתן לקבל תיאום אימפדנסים במספר .2 תחומי התדר. האנטנה מתוארת באיור האנטנה מודפסת על מצע דיאלקטרי עם .1.52 mm בעובי tan ) δ (=0.0018- ו εr =3.5 האנטנה מוזנת ע"י שימוש במחבר קואקסיאלי. מציג את מקדם ההחזרה, עקומי 3 איור קרינה וצפיפות זרמים על האלמנט הקורן בשני תדרי תהודה. ניתן לראות שאנטנה עובדת סביב התדרים . האנטנה 8.53 GHz ו- 6.65 GHz המרכזיים צרת סרט. בשני תחומי העבודה, עקום קרינה נראה כיווני, כאשר מקסימום הכיווניות בכיוון הניצב למשטח האנטנה. , כאשר הורדנו את הזנב 4 כעת, נתבונן באיור מאלמנט הקורן.

תדרי תהודה השני והשלישי, מקסימום קרינה אינו בכיוון הניצב למשטח, מתקבל עקום הקרינה מעוות, כפי שניתן לראות .1 באיור ניתן להשתמש בצורות שונות של אלמנטים קורנים על מנת לשלוט על צורת עקום הקרינה של האנטנה וגם על מנת להקטין ממדים פיסיים של האנטנה, לדוגמא ע"י ] Fractal ( ]3-4( שימוש באנטנות פרקטליות וצורות המבוססות על אורגניזמים ביולוגיים ]. באנטנות הנ"ל Biological - Inspired ]5(( ניתן לקבל רוחב סרט רחב יותר או מספר תהודות. בעבודה הזאת, אנו מציעים שימוש באלמנט קורן מיוחד על מנת לקבל אנטנה מתואמת בשני תחומי תדרים ומקסימום קרינה בכיוון הניצב למשטח האנטנה. כל הסימולציות בוצעו ע"י שימוש בתוכנת במישור התדר, בשיטת ANSYS HFSS .) Finite Element Method ( FEM חישוב אלמנט הקורן נראה בצורת עטלף. הרעיון

עשור האחרון, אנטנות הפועלות במספר תחומי תדרים מאוד

, WIFI שימושיות בתקשורת אלחוטית כגון סלולר ובשימושים הצבאיים. על מנת לממש אנטנה כיוונית, הפועלת בשני תחומי תדרים, ניתן להשתמש באנטנת מיקרוסטריפ, מפני שאנטנות אלו קלות משקל, בעלות פרופיל צר, קלות ליצור על מצע שטוח ועקמומי .]1-2[ ) (ניתן להשתמש במעגל מודפס גמיש בנויה Microstrip Patch באופן כללי, אנטנה ממשטח אדמה מוליך, חומר דיאלקטרי ואלמנט קורן. ניתן להזין את האנטנה הנ"ל בשיטות שונות, לדוגמא ע"י שימוש במחבר קואקסיאלי, בקו מיקרוסטריפ וכו'. עקום הקרינה הינו אחד הפרמטרים Microstrip החשובים באנטנות. באנטנת , עקום הקרינה נראה שונה בתדרי Patch תהודה שונים. לדוגמא, עבור אלמנט קורן עגול, בקיטוב ליניארי, בתדר התהודה הראשון, מקסימום עקום הקרינה הינו בכיוון הניצב למשטח. לעומת זאת, עבור

New-Tech Military Magazine l 30