طراحی آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای تمام فلزی با عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر در باند فرکانسی X

قانع قره باغ, یعقوب; اخوت, مجید

طراحی آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای تمام فلزی با عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر در باند فرکانسی X

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ عضو هیئت علمی دانشگاه امام حسین (ع)

² دانشیار دانشگاه امام حسین

چکیده

در این مقاله به نحوه ایجاد امپدانس سطحی مصنوعی در آنتن موج نشتی می‌پردازیم. موضوع اصلی مقاله نحوه محاسبه و ایجاد امپدانس سطحی در آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای تمام فلزی با عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر است. نتیجه حاصل از طراحی آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر پیشنهادی، معرفی آنتنی است که به روش مدولاسیون امپدانس سطحی قادر به انتشار موج در راستای مورد نظر (در این مقاله °30+ درجه) است. همچنین با توجه به نوع ساختار آنتن موج نشتی که امکان تشعشع به‌طور هم‌زمان در چند مد و در نتیجه در چند جهت را دارد روش انتشار به‌صورت تک‌مد و تک‌جهت نیز ارائه گردیده است. همچنین با توجه به قابلیت چرخش پرتو با تغییر فرکانس کار آنتن،‌ چرخش پرتو آنتن موج نشتی پیشنهادی با تغییر فرکانس نیز بررسی شده است. با تغییر فرکانس از 8 الی 10 گیگاهرتز، پرتو آنتن از °5- تا °30+ خواهد چرخید.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26455153.1399.8.1.5.5

عنوان مقاله [English]

Design of a Corrugated Metallic Periodic Leaky Wave Antenna with Constant Depth and Variable Width in the X_band Frequency

نویسندگان [English]

Yaqob Qaneh Qarehbagh ¹
- - ²

¹ imam hossein university

² -

چکیده [English]

In this paper, we discuss how to create an artificial surface impedance in the leaky wave antenna. The main topic of this article is how to calculate and create surface impedance in all-metal corrugated periodic leaky wave antennas with constant depth and variable width. The result of the design of corrugated periodic leaky wave antennas with constant depth and variable width is the presentation of an antenna that can rotate the main beam in the desired bearing angle with surface impedance modulation (in this paper equal to +30°). Considering the leaky wave antenna struc nture with the ability to radiate multi beams at different angles simultaneously, single mode radiation and one-way propagation methods are also presented. As the proposed leaky wave antenna has the beam rotation capability by changing its operation frequency, main beam rotation with frequency sweep is also investigated. With 8-10 GHz frequency sweep the main beam angle can rotate from -5° to +30°.

کلیدواژه‌ها [English]

Surface Impedance
Beam Steering
Leaky wave Antenna
corrugated Structure
frequency sweep

مراجع

[1] A. Oliner and A. Hessel, “Guided waves on sinusoidally-modulated reactance surface”, IRE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 7, no. 5, pp. 201–208, December 1959.##

[2] Y. T. Lo, S. W. Lee, Antenna Handbook, Vol. 3, pp. 1189-1204, Chapman & Hall, 1993.##

[3] C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook,pp. 325-368,John Wiley & Sons, 2008.##

[4] Z. N. Chen, D. Liu, X. Qing, Handbook of Antenna Technologies, pp. 1697-1736, Springer, 2016.##

[5] Y. J. Guo, J. L. Gomez, R. Guzman, A. R. Weily, “Reconfigurable Leaky Wave Antennas”, FERMAT, 2014##

[6] A. M. Patel, and A. Grbic, “A Printed Leaky-Wave Antenna Based on a Sinusoidally-Modulated Reactance Surface”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation. vol. 59, no. 6, pp. 2078-2095, June 2011.##

[7] P. Burghignoli, G. Lovat, and D. R. Jackson, “Analysis and optimization of leaky-wave radiation at broadside from a class of 1-D periodic structures”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 54, no. 9, pp. 2593-2604, September 2006.##

[8] A. H. Panaretos and D. H. Werner, “Spoof plasmon radiation using sinusoidally modulated corrugated reactance surfaces”, optics express, vol. 24, no. 3, pp. 2593-2604, 8 Feb. 2016.##

[9] A. H. Panaretos and D. H. Werner, “Leaky wave antennas based on capacitively tuned modulated reactance surfaces”, IEEE Antennas and Wireless propagation Letters, Vol. 15, pp. 678-681, August 2015.##

[10] G. Sh. Kong, H. F. Ma, B. G. Cai, T. J. cui, “Continuous leaky-wave scanning using periodically modulated spoof plasmonic waveguide”, Scientific Reports, pp. 1-8, July 2016.##

[11] M. Ettorre, A. Neto, G. Gerini, S. Maci, “Leaky-Wave Slot Array Antenna Fed by a Dual Reflector System”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation. vol. 56, no. 10, pp. 3143-3149, october 2008.##

[12] Cai, B. G. et al, “Leaky-Wave Radiations by Modulating Surface Impedance on Sub Wavelength Corrugated Metal Structures”, Scientific Reports, pp. 1-7, April 2016.##

[13] Dan Sievenpiper et al, “High-Impedance Electromagnetic Surface s with a Forbidden Frequency Band”, IEEE Transactions on Microwave Theory and Teqniques. vol. 47, no. 11, pp. 2059-2074, November 1999##

[14] Parisa karimi khoozani, Amin khavasi “Analytical Calculation of Dispersion Diagram of 1D Graphene-Based Periodic Structures”, Journal of Applied Electromagnetics, Vol. 3, No. 4, 2016, pp. 39-46 (In Persian).##