تحلیل حساسیت زاویه نشانه‌روی پرتو یک آنتن آرایه فازی صفحه‌ای به خطای فاز عناصر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده: تحلیل حساسیت در آنتن آرایه فازی دوبُعدی انجام شده است. روش‌های عددی مناسب برای محاسبه زاویه نشانه‌روی پرتو در آرایه دوبُعدی بررسی شده است. روش عددی مورد استفاده با محاسبه فاکتور آرایه بهصورت عددی و محاسبه زاویه نشانه‌روی پرتو مورد تایید قرار گرفته است. انحراف زاویه نشانه‌روی پرتو در اثر اختلال فاز هریک از عناصر آرایه بهدستآمده و نشاندادهشده که خطای فاز عناصر پیرامونی نسبت به عناصر میانی تاثیر بیشتری بر خطای زاویه نشانه‌روی پرتو آرایه دوبُعدی دارد. این مساله از این جهت که با دانستن این مطلب می‌توان فازدهی عناصر پیرامونی را نسبت به عناصر میانی با دقت بیشتر و خطای کمتری انجام داد، دارای اهمیت است. بهعنوان مثال می‌توان در انتخاب شیفت‌دهنده‌های فاز این نکته را مدّ نظر قرار داد و اگر دو نوع شیفت‌دهنده فاز با کیفیت مختلف از نظر خطای شیفت فاز داشته باشیم، شیفت‌دهنده‌های فاز با کیفیت بالاتر و خطای کمتر را برای عناصر پیرامونی که دارای حساسیت بیشتری هستند و شیفت‌دهنده‌های فاز با کیفیت کمتر و خطای بیشتر (و قطعاً قیمت کمتر) را  برای عناصر درونی آرایه مورد استفاده قرار میدهیم.  

کلیدواژه‌ها


[1] M. S. Smith and Y. C. Guo, “A comparison of methods
for  randomizing  phasing  quantization  errors  in  phased
arrays,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-31, pp.
821-827, Nov. 1983.##
[2] J.  Shao,  and  Y.  Guo,  “Beam  Pointing  Accuracy  of
Three  Dimensional  Array  Antennas,”  Proceedings  of
ISAP 92, Sapporo, Japan, pp. 473-476. 2002.##
[3] W.  Jiang  et  al.,  “Comparison  of  Random  Phasing
Methods  for  Reducing  Beam  Pointing  Errors  in  Phased
Array,”  IEEE  Trans.  Antennas  Propag.,  vol.  51,  no.  4,
pp. 782-787, Apr. 2003.##
[4] J.  Ruze,  “The  effect  of  aperture  errors  on  the  antenna
radiation  pattern,”  Nuovo  Climento  (Supplement),  vol.
9, pp. 364-380, 1952.##
[5] L.  L.  Bailin  and  M.  J.  Ehrlich,  “Factors  affecting  the
performance  of  linear  arrays,”  Proc.  IRE,  vol.  41,  pp.##
[6] R.  S.  Elliot,  “Mechanical  and  electrical  tolerances  for
two-dimensional  scanning  antenna  arrays,”  IRE  Trans.
Antennas  and  Propag.,  vol.  AP-6,  pp.  114-120,  Jan.
1958.##
[7] L.  A.  Rondinelli,  “Effects  of  random  errors  on  the
performance  of  antenna  arrays  of  many  elements,”  IRE
Nat. Conv. Rec., pt. I, pp. 174–189, 1959.##
[8] M.  Leichter,  “Beam  pointing  errors  of  long  line
sources,”  IRE  Trans.  Antennas  and  Propag.,  vol.  AP-8,
pp. 268-275, May 1960.##
[9] C. A. Greene and R. T. Moller, “The effect of normally
distributed  random  phase  errors  on  synthetic  array  gain
patterns,”  IRE  Trans.  Military  Electronics,  vol.  MIL-6,
pp. 130-139, Apr. 1962.##
[10] J. A. Develet, “The influence of random phase errors on
the  angular  resolution  of  synthetic  aperture  radar
systems,”  IEEE  Trans.  Aerospace  and  Navigational
Electronics, vol. ANE-11, pp. 58-65, Mar. 1964.##
[11] D.  Cheng,  “Effect  of  arbitrary  phase  errors  on  the  gain
and beamwidth characteristics of radiation pattern,” IRE
Trans. Antennas Propag., vol. 3, pp. 145–147, 1955.##
[12] K.  R.  Carver,  W.  K.  Cooper,  and  W.  L.  Stutzman,
“Beam-pointing  errors  of  planar-phased  arrays,”  IEEE
Trans. Antennas Propag., vol. AP-22, pp. 199–202, Mar.
1973.##
[13] P.  Rocca  et  al.,  “Analysis  of  the  Pattern  Tolerances  in
Linear  Arrays  with  Arbitrary  Amplitude  Errors,”  IEEE
Antennas and Wireless Propag. Lett., vol. 12, 2013.##
[14] L.  R.  D’Addario,  “Combining  Loss  of  a  Transmitting
Array due to Phase Errors,” IPN Progress Report, pp. 42
-175, Nov. 2008.##
[15] N.  Li,  B.  Duan,  and  F.  Zheng,  “Effect  of  the  Random
Error  on  the  Radiation  Characteristic  of  the  Reflector
Antenna  Based  on  Two-Dimensional  Fractal,”  Hindawi
Publishing  Corporation,  International  Journal  of
Antennas and Propagation, 2012.##
[16] S.  Rubcic,  V.  Mandric,  and  S.  Rimac-DRLJE,
“Fabrication  Errors  Influence  on  the  Spherical  Array
Radiation  Pattern,”  Radioengineering,  vol.  19,  no.  3,
Sep. 2010.##
[17] C. A. Balanis, “Antenna Theory,” Wiely, 2nd ed., 1997.##
[18] J.  C.  Lagarias,  J.  A.  Reeds,  M.  H.  Wright,  and  P.  E.
Wright,  “Convergence  Properties  of  the  Nelder-Mead
Simplex Method in Low Dimensions,” SIAM Journal of
Optimization, vol. 9, no. 1, pp. 112-147, 1998.##
[19] R.  C.  Hansen,  “Phased  Array  Antennas,”  New  York,
Wiley, 1998.##
[20] W.  H.  Press  et  al.,  “Numerical  Recipes,”  New  York,
Cambridge University Press, 1989.##
[21] R. W. Hamming, “Numerical Methods for Scientists and
Engineers,” International students Edition, 1962.##