New-Tech Magazine | Feb 2021

FSS תכן בסיסי של ראדוםמשטחי דיאלקטרי וראדום

Vladimir Vulfin and Itamar Madar, Electromagnetics Infinity LTD, ANSYS Channel Partner

, ראשי תיבות radome אדום ( ) dome ו – radar של שתי מילים זהו מבנה מכני המגן על האנטנה. הסיבות העיקריות לשימוש בראדומים: המטרה העיקרית של הראדום היא ■ להיות שקופה לחלוטין בפני האנרגיה אלקטרומגנטית המועברת / מתקבלת על ידי האנטנה הנמצאת בתוך הראדום. הראדום מגן על האנטנה מפני מזג האוויר ■ ומסתיר את הציוד האלקטרוני של האנטנה מן המתבונן הנמצא מחוץ לראדום. ניתן לבנות ראדומים במספר צורות - כדוריות, גיאודזיות, משטחיות וכו' - בהתאם ליישום המסוים, תוך שימוש PTFE בחומרים שונים כגון פיברגלס, ואחרים. במקרה של אנטנה משטחית, הרבה פעמים נוח להשתמש בראדום שטוח. המבנה הפשוט ביותר הינו חומר דיאלקטרי בצורת ), לדוגמא dielectric slab תיבה מלבנית ( מ"מ המותקן מעל 1.5 – מ"מ 1 בעובי משטח האנטנה. בתדרים נמוכים יחסית, כאשר עובי הראדום קטן בהרבה מאורך הגל, הראדום כמעט ולא ישנה/יעוות את אלומת הקרינה. כן צריך לקחת בחשבון ר

זהו בעצם תא 1 המבנה המופיע באיור מס' Master יחידה, עם תנאי שפה מחזוריים (/ , בתצורה זו ZY ו – ZX ) במישורים Slave . XY מקבלים מבנה אינסופי במישור גל מישורי פוגע במבנה וממקדם העברה שנקבל נבין את רמת השקיפות של הראדום במובן האלקטרומגנטי. core מבנה הראדום מורכב משני חומרים: skin זניח) ו – Loss Tangent ,EpsR =1.5 ( . ) 0.2 mm , עובי EpsR =2.1, Loss Tangent =0.001 ( ניתן לראות את מקדם העברה 2 באיור מס' בשני קיטובים 24.125 GHz בתדר המרכזי מעלות 0 כתלות בזווית הפגיעה ( TM ו – TE – ניצב למשטח הראדום) עבור עוביים שונים . core של חשוב להבין, שגם אם הראדום נמצא מעל האנטנה, הראדום צריך להיות מתוכנן נכון מבחינת מספר פרמטרים: תחום זוויות פגיעה, מרחק מהראדום, אלומת קרינה של האנטנה, פילוג השדה קרוב של האנטנה מתחת לראדום (תלוי מצב שדה רחוק/קרוב) ופרמטרים , ניתן לראות שעבור 2 נוספים. מתוך איור מס' מעלות ובשני הקיטובים, 60 זוויות פגיעה עד 0.35 – הפסדי ההעברה המקסימליים הינם כ (הגרף הכחול). core של 1 mm עבור עובי dB

שאם הראדום צמוד או נמצא קרוב לאנטנה, יכולה להיות השפעה של הראדום על עכבת הכניסה של האנטנה ולכן גם על מקדם ההחזרה של האנטנה בתחום התדרים הרצוי. במקרה הזה, נדרש לעשות תכן של האנטנה יחד עם הראדום. כאשר מתחילים לתכנן ראדום, בדרך כלל מומלץ להתחיל בתכן של מבנה השכבות הדיאלקטריות עבור פגיעה של הגל המישורי, מבחינת קיטוב, תחום התדרים וזוויות הפגיעה הרצויות. כמובן נדרש לקחת בחשבון חומרים מעשיים הזמינים לנו. את החומרים הדיאלקטרים מאפיינים בעזרת . Loss Tangent מקדם דיאלקטרי ו- נניח לצורך דוגמא שנדרש לתכנן ראדום 24 GHz – 24.25 GHz בתחום התדרים המותקן מעל אנטנה מודפסת מסוג עם עקום קרינה כיווני. Microstrip Patch אחת הדרכים היא להשתמש במבנה ראדום , כפי שניתן לראות A Sandwich הנקרא . 1 באיור מס' בכתבה זו נבצע את תכן הראדומים והאנטנות בעזרת תוכנת סימולציות , במישור ANSYS HFSS אלקטרומגנטיות . FEM התדר, בשיטת

New-Tech Magazine l 58