مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

طراحی تغذیه مبتنی بر تزویجگر هایبرید در بستر موجبر شکاف تیغه ای چاپی برای تحقق قطبش دایروی در آنتن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
10.22075/jme.2026.40044.2942
چکیده
در این مقاله به معرفی و ارائه تزویجگر هایبرید 90 درجه برای تامین تغذیه ی آنتنی دوپورتی در بستر موجبر شکاف تیغه ای چاپی(PRGW) برای تامین قطبش دایروی (CP) راستگرد (RHCP) و چپگرد (LHCP) در بازه فرکانسی 27 تا 29 گیگاهرتز از باند Ka پرداخته‌ایم. تزویجگر پیشنهاد شده مبتنی بر مدل ریبلت می باشد که در طراحی آن علاوه بر مد غالب از مد مرتبه بالاتر نیز بهره گرفته می شود، ضمن اینکه اصول پیاده سازی آن در PRGW ارائه گردید، نمونه ای از آن طراحی شده است که تطبیقی با تلفات برگشتی بهتر از 20 دسیبل و ایزولاسیونی بهتر از 17 دسیبل در گستره فرکانسی مذکور داشته و بالانس دامنه و فاز آن به ترتیب 2/0±3/3 دسی بل و 5/1±90 درجه می‌باشد. تزویجگر به عنوان تغذیه دو نمونه آنتن با دو رویکرد متفاوت پیاده سازی گردید، برای نمونه اول که یک آرایه 2*2 از آنتن شکافی در بستر PRGW بوده است، بهره آنتن بیش از 9/11 و ضریب محوری(AR) کمتر از 8/1 دسی بل برای هر دو LHCP و RHCP ، تلفات برگشتی بهتر از 10 و ایزولاسیون بین پورتها بیش از 15 دسی بل بوده است. برای نمونه دوم بهره آنتن بیش از 9/8 و AR کمتر از 4/1 برای هر دو قطبش CP و تلفات برگشتی بهتر از 10 و ایزولاسیون بین پورتهای ورودی بهتر از 15 دسی بل بوده است. کاربرد مورد هدف هر دو آنتن، بازه فرکانسی 5/27 تا 35/28 گیگاهرتز اختصاص داده شده توسط FCC برای 5G بوده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Hybrid coupler-based feed design in a printed-ridge gap waveguide to provide circular polarization in antenna

نویسندگان English

Mohsen Jafari Chashmi 1
Pejman Rezaei 2
1 Elactrical and Computer Engineering Faculty, Semnan University, Semnan, Iran.
2 Electrical and Computer Engineering Faculty, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده English

This paper introduces a 90-degree hybrid coupler for feeding a two-port antenna in a printed grating gap (PRGW) substrate to provide right-handed circular polarization (RHCP) and left-handed circular polarization (LHCP) in the frequency range of 27 to 29 GHz in the Ka band. The coupler is proposed for the Riblet model, in which in addition to the dominant mode, a higher-order mode can also be taken, while its general implementation in PRGW is presented, an example of it is designed that is compatible with return losses better than 20 dB and an isolation range better than 17dB. Amplitude response between input port and outputs is 3.2±0.3dB and phase balance is 90±1.5 degrees. The coupler is implemented as a feed of two antenna samples, for the first sample which was a 2x2 array of slot antenna based on the PRGW, the antenna gain is more than 11.9 and the AR is less than 1.8dB for both LHCP and RHCP, the return losses are more than 10 and isolation between inputs are more than 15dB. For the second sample the antenna gain is more than 8.9 and the AR is less than 1.4 for both CP polarizations and the return loss is better than 10 and the isolation between the input ports is better than 15 dB. The target application of both antennas is the frequency range of 27.5 to 28.35 GHz allocated by the FCC for 5G.

کلیدواژه‌ها English

Hybrid coupler
Ridge gap waveguide
Circular polarization
Slot antenna
Electromagnetic band gap
Feed Network

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 22 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 15 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش 01 شهریور 1405