الگوی تشعشعی تک نقطهای با استفاده از آرایه چندگانگی فرکانس متقارن

نویسندگان

مالک اشتر

چکیده

آرایه با چندگانگی فرکانس (FDA) مفهوم جدیدی است که الگوی تشعشعی آن برخلاف آرایه آنتن معمولی وابسته به فاصله، زمان وزاویه است. الگوی تشعشعی FDA که متاثر از افزایش اندک یکنواخت فرکانس در عناصر آرایه میباشد همانند شکل S در مختصات دوبعدی زاویه وفاصله است. این خاصیت باعث جاروب الگو بدون نیاز به تغییردهنده فاز یا چرخش مکانیکی میشود. به منظور تولید انواع شکل الگوهای تشعشعیمیتوان، توابع متفاوتی از فرکانس جابهجایی بهگونه یکنواخت یا غیریکنواخت استفاده نمود که در هر حال الگوی تشعشعی حاصله نسبت به زاویه،فاصله و زمان متغیر است. الگوهای فوق از تعداد زیادی نواحی تشعشعی با دامنه حداکثر متناسب با فاصله در فضای دوبعدی برخوردار خواهد بود.ما در این مقاله تحلیل نوع جدیدی از FDA متقارن که فرکانس جابهجایی غیریکنواخت آن از اصول شکل هندسی بیضی پیروی میکند پیشنهادنمودهایم که در فضای دوبعدی تنها یک ناحیه تشعشعی حداکثر تولید مینماید. درنهایت به منظور اعتبارسنجی کنکاش پیشنهادی، چند مثال ازآرایه FDA متقارن غیریکنواخت شبیهسازی و مورد بحث واقع شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Single Dot-Shaped Radiation Pattern Using Frequency Diverse

چکیده [English]

Frequency diverse array (FDA) is a new antenna array concept that is different from phased-array which offers range independent beam pattern. FDA using linearly increasing tiny frequency increment yields an S-shaped range-angle radiation pattern. This enables the array beam to scan without the need for phase shifters or mechanical steering. It is possible to apply different frequencies with different patterns to the elements of FDA to achieve different radiation pattern. However, the FDA transmit beam pattern is coupled in range and angle dimensions. It has been shown that the beam pattern of this form of FDA is range-angle-dependent, and it exhibits maxima at multiple range values. In this paper, we propose a single dot-shaped beam pattern analysis using symmetrical FDA with non-uniform inter-element frequency offset called elliptic-FDA. To validate the proposed approach, simulation example of non-uniformly elliptic based exited symmetrical FDA are reported and discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Frequency Diverse Array
  • Range-Dependent Beam Pattern
  • Dot-Shaped Beam Pattern
  • Symmetrical FDA
  1. H. Shanks, “A new technique for electronic scanning,” IRE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 9, no. 2, pp. 162-166, March 1961.
  2. P. Antonik, M. C. Wicks, H. D. Griffiths, and C. J. Baker, “Frequency diverse array radars,” IEEE Conference on Radar, pp. 24-27, April 2006.
  3. S. H. Mohseni Armaki, M. Askari, and M. Fallah, “Radiation Pattern Analysis of Frequency Diverse Array Based on
  4. Square Frequency Modulated Continuous Wave,” Journal of Radar, vol. 3, pp. 25-34, 2015. (In Persian)
  5. W. Q. Wang, “Overview of frequency diverse array in radar and navigation applications,” In IET Radar, Sonar & Navigation, vol. 10, no. 6, pp. 1001-1012, 2016.
  6. P. F. Sammartino, C. J. Baker, and H. D. Griffiths, “Frequency Diverse MIMO Techniques for Radar,” In IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 49, no. 1, pp. 201-222, Jan. 2013.
  7. A. M. Yao, W. Wu, and D. G. Fang, “Frequency Diverse Array Antenna Using Time-Modulated Optimized Frequency Offset to Obtain Time-Invariant Spatial Fine Focusing Beam pattern,” In IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 64, no. 10, pp. 4434-4446, Oct. 2016.
  8. W. Khan, I. M. Qureshi, A. Basit, and W. Khan, “Range-Bins-Based MIMO Frequency Diverse Array Radar with Logarithmic Frequency Offset,” In IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 15, pp. 885-888, 2016.
  9. H. Shao, J. Dai, J. Xiong, H. Chen, and W. Q. Wang, “Dot-Shaped Range-Angle Beam pattern Synthesis for Frequency Diverse Array,” In IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 15, pp. 1703-1706, 2016.