آرایه‌های آنتن برای رادار و ارتباطات

آنچه یاد خواهید گرفت:

• انتخاب پارامترهای عنصر آنتن
• طراحی آرایه با تغذیه موازی یا سری
• پیاده‌سازی توزیع وزن‌دار دامنه برای عناصر آنتن
• محاسبه زاویه شکل‌گیری پرتو از ابعاد آنتن
• طراحی آرایه آنتن موج‌راهنمای با شکاف
• طراحی آنتن متاماده نوع قارچی

پیش نیازهای دوره

• شما باید SpeqMath ،Octave ،openEMS و QucsStudio را برای باز کردن مثال‌های دوره نصب کنید.
• اگر می‌خواهید مثال‌های دوره را تغییر دهید، باید مهارت‌های برنامه‌نویسی اولیه داشته باشید.

توضیحات دوره

دستورالعمل‌های ساده و گام به گام به شما کمک می‌کند تا آرایه‌های آنتن را با شبکه‌های تغذیه سری و موازی طراحی کنید. شما یاد خواهید گرفت که چگونه نتایج توزیع میدان الکترومغناطیسی را "بخوانید"؛ و چگونگی محاسبه الگوی تابش و زاویه شکل‌گیری پرتو را با استفاده از فرمول‌های ساده خواهید آموخت. علاوه بر این، این دوره شامل یک معرفی کوتاه به پیکربندی‌های رایج آرایه آنتن است که معمولاً در رادارها و سیستم‌های ارتباطی واقعی استفاده می‌شود. در پایان این دوره، شما دستورالعمل‌های عملی در مورد طراحی آرایه‌های موج‌راهنمای با شکاف و طراحی آنتن‌های متاماده خواهید یافت. زمان آن است که عناصر شیار را با مواردی قوی‌تر و پهن‌تر بسازید. با نمونه‌های متعدد شبیه‌سازی آنتن با استفاده از openEMS - یک حل‌کننده میدان الکترومغناطیسی رایگان، بسیار فشرده و تقطیر شده.

سه درس اول - مبانی!

در درس 1 خواهید آموخت که چگونه آرایه‌های تغذیه‌شده سری با توزیع قدرت یکنواخت طراحی کنید. رویه کامل و مثال شبیه‌سازی برای آرایه‌های سری وزنی در درس 6 در دسترس است. درس 2 نشان می‌دهد که چگونه آرایه‌های آنتن با تغذیه شنت طراحی کنید. درس 3 عنصر آنتن تغذیه‌شده نازک را از درس 2 دوباره استفاده می‌کند تا یک آرایه آنتن تغذیه‌ شده موازی بسازد.

هر شبیه‌سازی شامل نمودار توزیع میدان الکترومغناطیسی است که در درس 4 توضیح داده شده است.

درس‌های 5 و 7 توضیحاتی درباره الگوی تابش و شکل‌گیری پرتو ارائه می‌دهند. این دو درس فرمول‌ها و مفاهیم مشترک رودررو را به اشتراک می‌گذارند، مانند سطح موج. درس 6 در میان به تکنیک وزن‌دهی عنصر آنتن اشاره دارد که می‌تواند برای کاهش سطوح لبه جانبی به قیمت افزایش عرض پرتو استفاده شود.

از درس 8 خواهید آموخت که چگونه برخی از چالش‌هایی را که ممکن است در طول فرآیند طراحی آرایه با آن مواجه شوید، حل کنید.

درس 9 معرفی کوتاهی درباره پیکربندی‌های رایج آرایه آنتن است.

علاوه بر این، درس‌های 10 و 11 مراحل طراحی لازم برای طراحی آنتن‌های موج‌راهنمای با شکاف و آنتن‌های متاماده ساده را ارائه می‌دهند.

این دوره شامل اسکریپت‌های مثال منحصربه‌فردی برای انجام شبیه‌سازی‌های openEMS برای تمامی پیکربندی‌های رایج آرایه آنتن (سری در خط، شنت و تغذیه موازی) با روتین‌هایی است که به طور مستقیم از طریق Octave نمودارهای زیبا از توزیع میدان الکترومغناطیسی را تولید می‌کنند. نیازی به اکسپورت داده به نرم‌افزارهای دیگر نیست!

در حالی که اجرای شبیه‌سازی‌های openEMS نسبت به HFSS یا CST Microwave Studio کمی سخت به نظر می‌رسد، اما openEMS کاملاً رایگان، متن‌باز و دارای یک انجمن بحث فعال در GitHub است.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• مهندسانی که نیاز به دستورالعمل‌های عملی ساده درباره طرز طراحی آرایه آنتن دارند.
• دانش‌آموزانی که نیاز به مثال‌های عملی بیشتری برای پشتیبانی از دانش نظری خود و رفع هرگونه شک دارند.
• محققان و مدرسانی که به یک نقطه شروع نیاز دارند تا کار خود را سریعتر انجام دهند.