حسین رجلی نوده

طراحی دقیق و مطمئن آنتن، از اساسی ترین عوامل توفیق در عملکرد سیستمهای مخابراتی امروزی است. در این میان، آرایه‌های شکافی، به دلیل برخورداری از مزایای قابل توجهی همچون: بازدهی، بهره و استحکام مکانیکی بالا، از جمله پرکاربردترین نوع آرایه‌ها هستند که در حوزه وسیعی از کاربردهای مخابراتی و راداری مورد استفاده قرار می‌گیرند. سادگی ساختار و روابط میدانی در موجبر مستطیلی، آن را به عنوان اولین گزینه برای آنتن‌های شکافی مطرح نموده و آرایه‌های متشکل از انواع آرایش شکاف در دیواره عریض و باریک موجبر در بسیاری از کاربردها بکارگرفته شده است. روشی که پیش از این برای طراحی آرایه شکافهای موجبری ارائه شده بود، مبتنی بر محاسبات دستی و اندازه‌گیریهای آزمایشگاهی بود که علاوه بر نیاز به صرف هزینه و زمان زیاد، از دقت محدودی برخوردار است. با توسعه روشهای عددی و بهینه‌سازی و در دسترس قرار گرفتن شبیه‌سازهای قدرتمند، امکان ارتقای الگوریتم طراحی مذکور و بهره‌گیری از نتایج دقیق شبیه‌سازی فراهم گردید. در پروژه حاضر، هدف طراحی آرایه شکافی است که با تغییر فرکانس فضا را اسکن نماید. با بهره‌گیری از روش طراحی آقای الیوت و همچنین نرم‌افزارهای شبیه‌ساز به طراحی بهینه یک آنتن آرایه شکافی پرداخته‌ایم. ابتدا با استفاده از نرم‌افزار‌HFSS ادمیتانس فعال را برای شکافهای طولی بدست آوردیم. مزیت این کار اینست که اولا قید طراحی در فرکانس 375/9 گیگاهرتز را که درآن ادمیتانس فعال شکافها توسط آقای استگن محاسبه شده‌بود برداشته می‌شود و ثانیا دقت کارهم بسیار بالا خواهد رفت. این مقادیر به‌ازای 20 مقدار آفست و 20 مقدار مختلف برای طول شکاف‌ها محاسبه شدند و آنگاه منحنی‌هایی شبیه به منحنی‌های آقای استگن با درون‌یابی چندجمله‌ای MATLAB رسم کردیم.در ادامه سعی شد به‌ازای 2 فرکانس  9.5GHz و 10.5 GHz وفرکانس مرکزی 10GHz مقادیرطول آفست‌ها،طول شکاف‌ها و فاصله‌ی مراکزشکاف‌ها ازیکدیگر را بهینه کنیم. درادامه با استفاده از الگوریتم دورگهGA و  CG مقادیرمتغیر‌ها را با استفاده ازمینیمم کردن مربعات‌خطا بهینه کردیم. این متغیرها و توابع خطا شامل SLL وGainوVSWR وازهمه مهمتر دو فرمول آقای الیوت بوده‌است.