طراحی آنتن آرایه‌ای با شکل‌دهی بیم دیجیتال به منظور مقابله با تداخل‌های نامعین

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در این مقاله طراحی یک آنتن آرایه­ای با شکل­دهی بیم دیجیتال به منظور مقابله با تداخل­های نامعین ارائه شده است. امروزه با توجه به تقاضای روزافزون برای برقراری ارتباطات بی­سیم، نیاز به انتقال حجم بالای اطلاعات با سرعت و کیفیت مناسب از اهمیت به­سزایی برخوردار است که استفاده از روش­های شکل­دهی بیم دیجیتال می­تواند در برآورده شدن این نیاز تاثیر موثر باشد. در روش ارائه­شده در این مقاله، نیازی به شناخت موقعیت قرارگیری منابع تداخل نبوده و آرایه آنتنی الگوی خود را به نحوی تنظیم می­کند که در راستای مطلوب و معین بهترین بهره را داشته باشد و در سایر راستاها، ناهمسانی بهره آنتن کمینه باشد. با توجه به تاثیر بسزای اثر تزویج متقابل بین آنتن­ها، از الگوی تشعشعی فعال برای ماتریس جهتی در این روش استفاده شده است. همچنین این روش بر روی یک آرایه آنتنی 8 عنصری با المان پچ پیاده­سازی شده است. اثر تعداد موقعیت­های قرارگیری منابع تداخل و تعداد آنتن­های آرایه از مواردی هستند که در تحلیل به آنها پرداخته شده است. نتایج شبیه­سازی تاییدکننده روش شکل­دهی بیم ارائه­شده می­باشند.

کلیدواژه‌ها


[1]      S. Bellofiore et al., “Smart-antenna systems for mobile communication networks, Part 1: Overview and antenna design,” Antennas and propagation magazine, IEEE , vol. 44, no. 3, pp. 145-154, 2002.##

[2]      B. G. Frank, “Smart antennas for wireless communications with Matlab,” Mc-Graw-Hill, 2005.##

[3]      S. A. Vorobyov, “Principles of minimum variance robust adaptive beamforming design,” Signal Processing, vol. 93, no. 12, pp. 3264-3277, 2013.##

[4]      C. A. Balanis, “Antenna theory: analysis and design,” vol. 1, John Wiley & Sons, 2005.##

[5]      R. A. Monzingo and T. W. Miller, “Introduction to adaptive arrays,” Sci. Tech.  Publishing, 1980.##

[6]      B. R. Jackson et al., “Direction of Arrival Estimation Using Directive Antennas in Uniform Circular Arrays,” Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 63, no. 2, pp.736-747, 2015.##

[7]      J. R. Lambert, C. Balanis, and D. DeCarl, “Spherical cap adaptive antennas for GPS,” Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 57, no. 2, pp. 406-413, 2009.##

[8]      S. Mirzaie and R. Faraji-Dana, “Adaptive antenna array for IEEE802. 16e base station in the presence of multipath and interference and considering mutual coupling effects,” Microwave and Millimeter Wave Technology, ICMMT 2008, International Conference on, Nanjing, 2008.##

[9]      S. Tao and H. Ling, “Array beam forming in the presence of a mounting tower using genetic algorithms,” Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 53, no. 6, pp.      2011-2019, 2005.##

[10]      G. Roald and H. Rogier, “Optimal beam forming in the presence of mutual coupling,” Communications and Vehicular Technology, 2006 Symposium on, Liege, IEEE, 2006.##

[11]      D. Pieterjan et al., “Beamforming in the presence of mutual coupling based on constrained particle swarm optimization,” Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 57, no. 6, pp. 1655-1666, 2009.##

[12]      K. A. Griffith and I. J. Gupta, “Effect of mutual coupling on the performance of GPS AJ antennas,” Navigation,vol. 56, no. 3, pp. 161-173, 2009.##

[13]      D. M. Pozar, “The active element pattern,” Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 42, no. 8, pp.     1176-1178, 1994.##

[14]      R. Hendrik and D. D. Zutter, “Beam forming strategies for compact arrays in mobile terminals using the exact active element pattern method,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 35, no. 3, pp. 201-203, 2002.##