تحریک شکاف موازی طولی توسط تیغه‌ی زیگ زاگی شکل، در موجبر مجتمع شده در زیر لایه

محورهای موضوعی : انرژی های تجدیدپذیر

مهدی سالمی ¹ (دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد)
مهدی مرادیان ² (دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد)
رضا صفیان ³ (دانشگاه صنعتی اصفهان)

تاریخ دریافت : 1393/02/18 تاریخ پذیرش : 1393/05/20 تاریخ انتشار : 1393/06/10

کلید واژه: شکاف موازی طولی, موجبر مجتمع شده درون زیر لایه, تیغه زیگ زاگی, انحراف شکاف از خط مرکزی, گلبرگ‌های پروانه‌ای,

چکیده مقاله :

در این مقاله کاربرد یک موجبر مجتمع شده در زیر لایه با تیغه زیگ زاگی شکل، برای تحریک آنتن شکافی طولی موازی نشان داده شده است. دو رابطه‌ی اصلی یرای طراحی ساختار موجبر مجتمع شده در زیر لایه و به دست آوردن پارامترهای ساختار مورد نظر، برای تحریک شکاف موازی طولی توسط تیغه زیگ زاگی شکل، در موجبر مجتمع شده در زیر لایه تعیین شده است. تیغه زیگ زاگی درست زیر شکاف طولی قرار گرفته است. شکاف مورد نظر در امتداد خط مرکزی موجبر و در مرکز موجبر روی سطح مسی دی الکتریک و بالای موجبر قرار می‌گیرد. میزان عمق زیگ‌زاگ از خط مرکزی موجبر متناسب با تشعشع مورد نیاز از شکاف است و کنداکتانس نرمالیزه شده شکاف نیز با افزایش عمق زیگ زاگ می‌تواند افزایش یابد. در این مقاله فرض توزیع المان موازی برای ساختار پیشنهادی در نظر گرفته شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد ساختار پیشنهادی، کاندیدای مناسبی برای جایگزینی با شکاف موازی طولی رایج است. از جمله دلایلی که این ساختار برای تحریک یک آنتن شکافی طولی معرفی شده است، هزینه ساخت کم، کوچک بودن و سازگاری آن‌ها با مدارهای مایکرواستریپ است. هم چنین با توجه به این که شکاف مورد نظر در امتداد خط مرکزی موجبر قرار می‌گیرد و عمق زیگ زاگ جایگزین انحراف شکاف از خط مرکزی (offset) می‌شود، با این روش می‌توانیم طراز گلبرگ‌های پروانه‌ای‌در الگوی تشعشعی یک آرایه متشکل از ساختار پیشنهادی را کاهش دهیم.

چکیده انگلیسی:

Application of a substrate integrated waveguide with wiggly ridge shape is presented for excitation longitudinal shunt slot antenna. Two main design equations for design substrate integrated waveguide structure and get parameters of structures, for longitudinal shunt slot excitation by shape wiggly ridge in  substrate integrated waveguide are modified. Proposed method is used by applied the crinkle shape to ridge for ridge substrate integrated waveguide structure. This shape wiggly ridge just under longitudinal slot. The slot is place at centreline of substrate integrated waveguide (siw) in center of waveguide and on dielectric copper surface, top of  substrate integrated waveguide. Amount of crinkle depth of waveguide centreline is proportional with needful radiation of slot and normalized conductance could be much to increase crinkle depth. In this paper the shunt element distribution assumption for prposed structure is spoted. Results of simulation show, proposed method is suitable candidate for replacing with usual longitudinal shunt slot. Structure’s useful is, low fabrication price, small profile and adaptation with microstrip circuit. Also slot place along waveguide centerline and wiggle depth substitute slot offset, therefore this procedure can suppress second order bim in array containing suggestion structure. 

منابع و مأخذ:

[1] L.A. Kurtz, J.S. Yee, "Second-order beams of two dimensional slot arrays", IRE Trans., AP-5, pp. 356-36, 1957.

[2] K. Forooraghi, P-S Kildal, "Transverse radiation pattern of a slotted waveguide array radiating between finite height baffles in terms of a spectrum of two-dimensional solutions", Proc. Inst. Elec. Eng., pt. H, Microwaves Antennas and Propagation, Vol. 140, No. 1, pp. 52-58, Feb. 1993.

[3] H.S. Jones, W.G. Heinard, "An improved slot array using post excitation", Microwave Journal, Vol. 8, pp. 69-72, July 1965.

[4] R.E. Clapp, "Probe-fed slots as radiating elements in linear arrays", MIT Rad. Lab. Series Report, No. 455.25, Jan. 1944.

[5] W.E. Kummer, "Iris-excited shunt slots in rectangular waveguide, theory and experiment", Ph.D. Dissertation, University of California Los Angeles, 1989.

[6] M. Moradian, M. Khalaj-Amirhosseini, M. Tayarani, "Application of wiggly ridge waveguide for design of linear array antennas of centered longitudinal shunt slot", International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, Vol. 19 ,No. 6 , pp. 717–726, Nov. 2009.

[7] M. Moradian, M. Khalaj-Amirhosseini, M. Tayarani, "Design of planar slotted array antenna fed by single wiggly-ridge waveguide", International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, Vol. 20, No. 6, pp. 593–602, Nov. 2010.

[8] M. Moradian, M. Tayarani, M. Khalaj-Amirhosseini, "Planar slotted array antenna fed by single wiggly-ridge waveguide", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol. 10, 21 July 2011.

[9] R.S. Elliott, "An improved design procedure for small arrays of shunt slots", IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. AP-31, No. 1, pp. 48-53, Jan.1983.

[10] N. Marquvitz, Waveguide handbook, Peter pregrinus Ltd on behalf of  the institution Electrical engineers, 1986.

[11] W. Che, K. Deng, D. Wang, L. Xu, Y.L. Chow, "Analytical equivalence between substrate-integrated waveguide (SIW) and rectangular waveguide", IET Microwaves, Antennas and Propagation, Vol. 2, No.1, pp. 35-41, Feb. 2008.

[12] R.S. Elliott, Antenna Theory and Design, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1981.

[13] D.Y. Kim, R.S. Elliott, "A design procedure for slot arrays fed by single-ridge waveguide", IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 36, No. 11, pp. 1531–1536, Nov. 1988.