طراحی و شبیه سازی یک نمونه آنتن یکپارچه پهن باند و همه جهته برای شناورهای دریایی

روش‌های هوشمند در صنعت برق

مقاله 4، دوره 7، شماره 25، اردیبهشت 1395، صفحه 29-40   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

میثم واهب^{* 1}؛ علی هاشمی²؛ حسین امامی²؛ مهدی امامی³

¹کارشناس‌ارشد – گروه برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، واحد مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، مجلسی، اصفهان، ایران

²استادیار – گروه برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، واحد مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، مجلسی، اصفهان، ایران

³دکترا – گروه برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

امروزه یکی از مسائل تخصصی و با اهمیت در ساخت شناورهای دریایی، طراحی سامانه ارتباط مخابراتی آنها است. همیشه این موضوع مطرح بوده که چگونه می‌توان ارتباط مناسبی برای شناورها در فواصل گوناگون و شرایط آب و هوایی مختلف دریا برقرار کرد، با توجه به اینکه محدودیت‌هایی همچون، حجم تجهیزات، وزن قابل تحمل و ... در شناورها همیشه وجود داشته است. یکی از قسمت‌های اصلی سامانه ارتباط مخابراتی شناورها، آنتن است. مشکل اصلی، استفاده از آنتن‌ها و دکل‌های گوناگون در شناور می‌باشد، زیرا نیاز است امواج با طول موج‌های مختلف و در مسیرهای گوناگون منتشر شوند. اگر بتوان آنتن را طوری طراحی کرد که با ابعاد مورد نظر و حتی‌الامکان کوچک، باند فرکانسی وسیع و همچنین همه جهات اطراف را پوشش داد، می‌توان گفت تا اندازه‌ای مشکل اشاره شده برطرف می‌گردد. هدف از این مقاله طراحی و شبیه‌سازی یک نمونه آنتن یکپارچه پهن‌باند و همه‌جهته است، که محدودیت‌ها و مشکلات فوق در شناور را تا حد مناسبی برطرف نموده و از تجمیع دو آنتن درباند فرکانسی  HF1=3-30MHZو  VHF2/UHF3=150-450MHZتشکیل شده است. این آنتن یکپارچه دارای مشخصات الکتریکی و فیزیکی (اهم)50=امپدانس ورودی، پلاریزاسیون خطی عمودی، VSWR4<2.5، (dBi)Gain-12، قطر حداکثر 18cm و ارتفاع حداکثر 538.2cm می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

آنتن یکپارچه پهن باند؛ شناورهای دریایی؛ آنتن همه جهته

مراجع

[1] F. Eskandari, Z. Firoozeh, "Submarine integrated aantenna", National Conference on Science and Technology Under The Sea, Iran. 2007.

[2] C.A. Balanis, “Antenna theory analysis and design”, 3rd ed. Reading, New York: John Wiley, 2005. [E-book] Available

[3] J. Volakis, “Antenna engineering hand book”, 4th ed. Reading, New York: MCGRAW- Hill, 2007. [E-book] Available

[4]Y. Zhang, G. Fu "Research on a novel wide-band sleeve antenna”, IEEE Trans. on Antennas and Wierless Propagation, Vol. 4, pp. 1-4, Aug 2014.

[5] Y. Zhang, I. Glover, "Design of an ultra wideband VHF/UHF antenna for partial discharg detection", Proceeding of the IEEE/ICSPCC, pp.487-490, Gulin, Aug. 2014.

[6] W. Lin, Z. Shen "Broadband horizontally polarized HF antenna with extremely low profile above conducting ground", Proceeding of the IEEE/APSURCI, pp. 688-689, Orlando, July 2013.

[7] J. Qiu, Y. Zhang "Novel miniaturized broadband HF antenna", Proceeding of the IEEE/ICMMT, pp. 1-3, Shenzhen, May 2012.

[8] Y. Huang, K. Boyle, “Antennas from theory to practice”, Reading, New York: John Wiley, 2008. [E-book] Available

[9] Y. zhang, Z.Y. Hang, G. Fu, L. Yang, "Research on a novel wide-band sleeve antenna", Proceeding of theIEEE/URSIGASS,pp. 1-4, Beijing, Aug. 2014.

[10] J. Chu, C. Ruan, X. Liang, Y. Cui, "A small size broadband antenna used in VHF/UHF band," Proceeding of the IEEE/ISAPE, pp. 254-256, Kunming, Nov. 2008.

[11] F. Plonski, C. Gyenes, "Efficient HF submarine antennas", Proceeding of the IEEE/APS, pp. 1-4, San Diego, July 2008.

[12]L. Mattioni, G. Marrocco, "Design of a broadband HF antenna for multimode naval communications", IEEE Trans. on Antennas and Wierless Propagation, Vol. 4, pp. 179-182, June 2005.

[13] L. Mattioni, G. Marrocco, "Design of a broadband HF antenna for multimode naval communications to VHF/UHF ranges", IEEE Trans. on Antennas and Wierless Propagation, Vol. 6, pp. 83-85, March 2007.

[14] C. Bowick, “RF circuit design”, 2th ed. Reading, Amsterdam: Elsevier, 2008. [E-book] Available.

[15] W. Blodgett "3.5 to 30 MHZ automatic antenna impedance matching system", Ph.D. Dissertation, Dept. Elect. Eng., California Polytechnic Univ., USA, 2012.

[16] J. Yu, W. Dong, "Impedanc matching using the smith chart", Applied Mechanics and Materials, Vol. 701-702, pp. 1158-1161, Dec. 2014.

[17] D.L. Malkinski, “Advanced magnetic materials”, Win Chester:  Intech, 2012. [E-book] Available.

[18] D. Gavrila, H. Gavrila, "Dielectrice properties of the composite insulator mica epoxy", IEEE Trans. on Advanced Materials Research, Vol. 701, pp. 47-52, May 2013.