توزیع غیر یکنواخت المان های با دامنه تحریک غیر یکنواخت، تکنیکی موثر جهت کاهش حداکثری سطح لوب های کناری آنتن های آرایه ای حلقوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه هوایی شهید ستاری- دانشکده رایانه

2 دانشگاه هوایی شهید ستاری- دانشکده تحصیلات تکمیلی

3 استادیار، دانشکده مهندسی برق دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران ، ایران.

چکیده

آنتن‌های آرایه‌ای حلقوی متمرکز از المان‌هایی تشکیل شده است که روی چند سطح حلقوی متمرکز با شعاع‌های متفاوت توزیع شده-اند. دراین مقاله هدف تعیین غیریکنواخت دامنه‌ی تحریک المان‌ها و مکان المان‌ها، با هدف بیشترین کاهش در سطح لوب‌های کناری و عرض پرتو می باشد. کاهش سطح لوب‌های کناری در این نوع آنتن‌ها زمانی برجسته‌تر می‌شوند که ما این کار را براساس یک مقدار حداکثر عرض پرتو انجام دهیم. در این بررسی به دلیل انبوه بزرگی از پارامترهایی که با هم در ارتباط هستند، مساله کاهش سطح لوب‌های کناری به عنوان یک مساله بهینه سازی مطرح و برای حل آن از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.
در این مقاله، آزمایش ها برای ۳ مورد مختلف انجام شده است. در حالت اول فرض بر این است که ۱۸ عنصر در ۳ حلقه متمرکز توزیع شده اند و در حالت دوم فرض بر این است که ۲۴ عنصر در ۷ حلقه متمرکز توزیع غیر یکنواخت و در حالت سوم ۳۰ عنصر در ۶ حلقه متمرکز توزیع غیر یکنواخت توزیع شده اند. براساس نتایج به دست آمده، برای حالت اول روش پیشنهادی کاهش -1.89 dB ، برای حالت دوم کاهش -8.18 dB ، و برای حالت سوم نیز سطح اولین لوب کناری -0.44 dB کاهش می یابد.
نتایج بدست‌آمده نشان می‌دهند که طراحی آنتن‌های آرایه‌ای حلقوی متمرکز با توزیع غیر‌یکنواخت المان‌هایی که دارای دامنه تحریک غیریکنواخت می‌باشند، موجب کاهش قابل توجه در سطح لوب‌های کناری و عرض پرتو، نسبت به کارهای انجام شده قبلی می‌گردند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using Non-Uniform Distribution of Elements with Different Excitation Amplitutes as an Effective Method to Reduce the Maximum Sidelobe of Circular Array Antennas

نویسندگان [English]

  • Amirhosein zanganeh 1
  • Hamidreza Dalili Oskouei 2
  • ‪Morteza Mohammadi Shirkolaei 3
1 Instructor, Faculty of Computer, Shahid Sattari Aeronautical University, Tehran, Iran.
2 Associate Professor of Electrical Engineering, Shahid Sattari Aeronautical University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor of Electrical Engineering, Shahid Sattari Aeronautical University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The Concentric Circular Array Antennas (CCAAs) are made up of elements that are distributed on different concentric circular areas with different radiuses. In this paper we determine the non-uniform distribution of elements excitation amplitude and their positions, in order to achieve more reduction in sidelobe level and beam width. The difference of side lobe levels becomes more important when the beam width of the antenna needs to be kept fixed. The sidelobe level reduction is proposed as an optimization problem and a Genetic Algorithm (GA) is used to handle the large mass of parameters that associate with each other.
In this article, experiments have been performed for 3 different cases. In the first case, it is assumed that 18 elements have been distributed on 3 centered rings, and in second case we assumed that 24 elements have been distributed on 7 non-uniform distribution centered rings and in third case 30 elements are distributed on 6 non-uniform distribution centered rings. Based on the results obtained, for first case the proposed method represents -1.89 dB reductions, for second case the proposed method represents -8.16 dB reduction, and For third case also the first sidelobe level -0.44 dB Reduced.
The results showed that the design of the non-uniform distribution of elements with non-uniform excitation amplitude for CCAAs, decreased significantly the sidelobe level and beam width.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concentric Circular Array Antenna
  • Non-uniform Distribution
  • Sidelobe level
  • Genetic Algorithm
  • Beam width