آنتن دوقطبی متعامد دارای المان‌های پارازیتیک ترنج شکل با قابلیت قطبش دایروی و کاربرد در سیستم موقعیت‌یاب جهانی

مهندسی مخابرات جنوب

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 دی 1402

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jce.2024.2002047.1239

نویسنده

امیر سیاه‌چشم

استادیار، گروه برق، واحد سلماس، دانشگاه آزاد اسلامی، سلماس، ایران

چکیده

این مقاله یک آنتن دوقطبی چاپی متعامد با قطبش دایروی برای گیرنده های سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) در باند L1 (1575 مگاهرتز) ارائه می‌دهد. ساختار آنتن متشکل از دو دوقطبی چاپی است که بصورت متعامد نسبت به یکدیگر قرار گرفته‌اند و شامل دو بالن یکپارچه برای تغذیه دوقطبی‌ها و یک شبکه تغذیه متصل به بالن‌ها می‌باشد. در این طراحی، شبکه تغذیه از یک تزویجگر شاخه‌ای (Branch-Line Coupler) با دو خروجی مربعی (Quadrature Outputs) تشکیل یافته است. بر این اساس، تغذیه دو دوقطبی متعامد با اختلاف فاز 90 درجه منجر به قطبش دایروی راستگرد می‌شود که برای کاربردهای GPS امری الزامی است. با هدف بهبود قطبش دایروی آنتن، از چهار عدد المان پارازیتیک ترنج شکل در قسمت فوقانی بازوهای دوقطبی استفاده شده است. طبق نتایج عملی بدست آمده با تکنیک بکار گرفته‌شده، پهنای باند نسبت محوری (AR) آنتن در حدود 21% افزایش یافته و همزمان خلوص قطبش دایروی آنتن نیز بهبود قابل ملاحظه‌ای داشته است. نتایج تجربی تأیید می‌کنند که آنتن GPS پیشنهادی دارای پهنای باند امپدانسی 28/46% (از 327/1 تا 126/2 گیگاهرتز)، پهنای باند نسبت محوری 36/41% (از 329/1 تا 022/2 گیگاهرتز) و حداکثر بهره 40/6 دسی بل است. ابعاد آنتن پیشنهادی کوچک بوده و این آنتن دارای پترن تشعشعی پایداری می‌باشد. در گام آخر آنتن GPS پیشنهادی در آزمایشگاه آنتن ساخت و تست شده است.

کلیدواژه‌ها

آنتن دوقطبی متعامد؛ المان پارازیتیک؛ قطبش دایروی؛ سیستم موقعیت یاب جهانی