آنتن آرایه ای نامسطح برای تخمین بهینه زاویه ورود سیگنال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در این مقاله سعی بر آن است که با استفاده از آرایه­های نامسطح و شکل­پذیر، بهترین دقت تخمین پارامتر سیگنال منبع به­دست بیاید. به این منظور از الگوریتم شناخته‌شده MUSIC برای جهت­ یابی ورود سیگنال استفاده شده است. برای طراحی دقیق ساختار آرایه­ای، اثر تشعشعی عنصر­های آنتنی نیز بر اساس شبیه­سازی­های تمام موج لحاظ گردیده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان­گر آن است که ساختار آرایه­ای غیرمسطح ارائه‌شده با 7 عنصر آنتنی و زوایای جانبی 45 درجه در تمامی زوایا به‌ویژه در زوایای نزدیک به افق دقت تخمین زوایه­ ای بسیار بهتری در مقایسه با آرایه مشابه با ساختار مسطح را به­ دست می­دهد.

کلیدواژه‌ها


[1] U. Baysal, , and L. M. Randolph, "On the geometry of isotropic arrays." IEEE Transactions on Signal Processing 51, no. 6, pp. 1469-1478, 2003.
[2] Z. Chen, G. Gokeda, and Y. Yu, Introduction to Directionof-Arrival Estimation. Artech House Signal Processing Library, 2010
[3] G. Byun,H. Choo, and H. Ling, “Optimum placement ofDF antenna elementsfor accurate DOA estimation in a harsh platform environment,”IEEE Trans. Antennas Propag., vol.61, no. 9, pp. 4783–4791, Sep.2013.
[4] E. Ben-Ari and J. Remez, “Performance verification of a multimodal Interferometry DOA-estimation antenna,”IEEE Antennas WirelessPropag. Lett. vol. 10, pp. 1076–1080, 2011.
[5] Z. Ye and X. Xu, “DOA estimation by exploiting the symmetric configuration of uniform linear array,” IEEE
Trans. Antennas Propag., vol. 55, no. 12, pp. 3716–3720, Dec. 2007.
[6] I. D. Longstaff, P. E. K. Chow, and D. E. N. Davies, "Directional properties of circular arrays", Electrical
Engineers, Proceedings of the Institution of 114.6, pp.713-718, 1967
[7] Lim, J. C., and D. E. N. Davies. "Synthesis of a single nullresponse in an otherwise omnidirectional pattern using a circular array." Electrical Engineers, Proceedings of the Institution of 122.4, pp. 349-352, 1957
[8] K. Kim, T.K. Sarkar, M.C. Wicks, R.F. Recio, and M.S.Palma, "DOA estimation utilizing directive elements on a conformal surface." In Proceedings of the IEEE Radar Conference, pp.91-96 2003.
[9] R. Sanudin, N. H. Noordin, A. O. El-Rayis, N. Haridas, A.T. Erdogan, T. Arslan, "Analysis of DOA estimation for directional and isotropic antenna arrays." Antennas and Propagation Conference (LAPC), Loughborough, IEEE, pp. 1-4, 2011.
[10] H. Gazzah, "Parameter estimation using antenna arrays of directional sensors." Communications, Signal Processing, and their Applications (ICCSPA), IEEE International Conference on, pp. 1-4, 2015.
[11] P.J. Soh, B. Van den Bergh, H. Xu, H. Aliakbarian, S. Farsi, P. Samal, G. A. Vandenbosch, D. M. P Schreurs, B. K. Nauwelaers, "A smart wearable textile array system for biomedical telemetry applications." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 61, no. 5 pp. 2253-2261, 2015.
[12] K. Kim, T. K. Sarkar, M. C. Wicks, R. F. Recio, and M. S. Palma,“DOA estimation utilizing directive elements on a conformal surface,” in Proc. IEEE Radar Conf., May, pp.91–96, 2003.
[13] F. Ghorbani, H. Aliakbarian, and S.Radium, “Elimination of Frequency Shift Between Axial Ratio Bandwidth and Impedance Bandwidth of the Circular Polarized Patch Antenna”, Journal of Applied ElectromagneticsVol. 4, No. 4, pp.29-35, 2017 (in persian).
[14] Pin T. Rahim and D. E. N. Davies, “Effect of directional elements on the directional response of circular antenna arrays,” IEE Proc. Microw.,Opt. Antennas, vol. 129, no. 1, pp. 18–22, 1982.
[15] S.O. Ata, and C. Isik, "High-Resolution Direction-of-Arrival Estimation via Concentric Circular Arrays." ISRN Signal Processing, 2013.
[16] S. N. Bhuiya, F. Islam, and M. A. Matin. "Analysis of Direction of arrival techniques using uniform linear array." International Journal of Computer Theory and Engineering 4.6, pp. 931-934, 2012.