تحلیل پارامتری یک آنتن مارپیچ پهنای باند Archimedean با حفره
محورهای موضوعی : عمومى
حامد نوروزی
1
(Electrical and Electronics Shiraz University of technology Shiraz, Iran)
شاهرخ جم
2
(Electrical and Electronics Shiraz University of technology Shiraz, Iran)
کلید واژه: آنتن مارپیچی Archimedean , حفره , آنتن باند پهن , افزایش , اصل babinet,
چکیده مقاله :
در این مقاله یک آنتن مارپیچ Archimedean طراحی و تحلیل شده است که عملکرد خوبی در کاربرد باند پهن دارد. با تجزیه و تحلیل این طرح ، تأثیراتی که پارامترهای مختلف بر عملکرد آنتن دارند مورد بررسی قرار می گیرد و راه های بهینه سازی پیدا می شود. تأثیر ارتفاع حفره و تعداد دور برای بدست آوردن تطابق خوب و افزایش در یک بازه فرکانسی 4 تا 18 گیگاهرتز بحث خواهد شد. علاوه بر این ، با استفاده از دیواره حفره در اطراف آنتن ، لوب های کناری کاهش یا حذف می شوند. با مخروط زدن بازوها در مرکز تغذیه ، مطابقت بهتر حاصل می شود. برای بهتر شدن پهنای باند S11 می توان از افزایش ارتفاع حفره یا کاهش تعداد دور استفاده کرد. تغییر تعداد پیچ ها تأثیر قابل توجهی در سود ندارد. برای بهبود بهره آنتن ، باید ارتفاع حفره به گونه ای تنظیم شود که موج منعکس شده از حفره و موج تابش شده از بازوهای مارپیچی در حال ساخت باشد
In this article an Archimedean spiral antenna is designed and analyzed that has good operation in broadband application. By analyzing this design, the effects that different parameters have on antenna operation will be studied and ways of optimization will be found. Influences of cavity height and number of turns to obtain good matching and gain in a frequency interval of 4 to 18 GHz will be discussed. In addition, using cavity wall around the antenna, side lobes are decreased or deleted. By tapering the arms at feeding center, better matching will be attained. For making S11 bandwidth better, increasing the cavity height or reducing the number of turns can be used. Changing number of turns does not have a significant effect on the gain. To improve the antenna gain, the cavity height needs to be adjusted such that the reflected wave from cavity and radiated wave from spiral arms are constructing.
D. J. Müller and K. Sarabandi, “Design and analysis of a 3-arm spiral antenna,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 55, no. 2, pp. 258–266, 2007.
[2] D. Zhou, S. Gao, R. a Abd-Alhameed, C. Zhang, M. S. Alkhambashi, and J. D. Xu, “Design and optimisation of compact hybrid quadrifilar helical-spiral
antenna in GPS applications using Genetic Algorithm”, 6th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP), Prague , pp. 1–4, 2012. [3] U. R. Kraft, “Optimisation of circular polarisation performance for 4-arm planar spiral antenna with non perfect excitation networks,” Microwaves, Antennas and Propagation, IEE Proceedings H, vol. 137, no. 1, pp. 45–50, 2011.
[4] F. C. Shire, A.M. Seman, “Parametric Studies of Archimedean Spiral Antenna for UWB Applications”, IEEE Asia-Pacific Conference, Johor Bahru, pp. 275–278, 2014.
[5] H. Wheeler, “The radiansphere aturn a small antenna”, Proc. IRE, vol. 47, no. 8, pp. 1325–1331, 1959.
[6] H. G. Booker, “Slot aerials and their relation to complementary wire aerials (Babinet’s principle),” J. Inst. Electr. Eng. - Part IIIA Radiolocation, vol. 93, no. 4, p. 620, 1946.
[7] P. C. Werntz and W. L. Stutzman, “Design, analysis and construction of an Archimedean spiral antenna and feed structure,” in Southeastcon’89. Proceedings. Energy and Information Technologies in the Southeast, pp. 308–313, 1989.