پروژه مبدل های آنالوگ به دیجیتال و شبیه سازی آن با نرم افزار مطلب

آشنایی با آنتن ها

برای تزویج خروجی یک فرستنده و یا ورودی یک گیرنده به فضا نوعی سیستم واسطه ضروری است. ساختمان این سیستم باید طوری باشد که توانایی تشعشع امواج الکترومغناطیسی و یا دریافت آنها را داشته باشد. آنتن چنین سیستمی است و این سیستم برای تبدیل جریان فرکانس زیاد به امواج الکترومغناطیسی و یا بالعکس به کار برده می شود. معمولاً آنتن از یک جسم فلزی، اغلب به صورت سیم یا مجموعه ای از سیم ها درست شده است.

مکانیسم های واقعی تشعشع را می توان توسط معادلات ماکسول به طور کمی تشریح نمود. مطالعه رفتار یک جریان RF در یک سیم نشان می دهد که تمام انرژی اعمال شده به یک سر سیم به انتهای آن نرسیده و قسمتی از آن فرار می کند یعنی تشعشع حاصل می شود. هم چنین می توان رابطه ریاضی برای این انرژی فراری بدست آورد، که در نتیجه نه فقط میزان انرژی بلکه جهات یا جهات تشعشع آن مشخص می شود. چون این روش محاسبه تشعشع کمی پیچیده است، در این قسمت تشعشع را از جنبه نظر کیفی بر پایه رفتار امواج ساکن و متحرک در یک خط انتقال مورد بررسی قرار می دهیم.

آنتن آرایه فازی و زیر سامانه های باریکه ساز

انتن های آرایه فازی برای ماموریت های آتی از قبیل (RLV) وسایل پرتاب قابل مصرف مجدد، مأموریت انسان-فضا و ردگیری دبریز فضا ضروری هستند. امکانات رادار آرایه فازی شامل چندین اهداف بلند از قبیل ردگیری در مُد پوسته ای،حذف خطاهای مکانیکی و امکانات موقعیت دهی فوری به باریکه ها است.

آنتن های آرایه فازی (PAA) به خاطر قابلیت هدایت الکترونیکی طرح باریکه با کارایی بالا، مدیریت حصول کمیته سطح سیلوب و پهناهای باریک باریکه معروف هستند. پیاده سازی طی دهه 1950 و روی اجزای مداربندی میکروموج از قبیل انتقال دهنده های فاز و آمپلی فایرهای گوناگون آغاز شد. برای دستیابی به جزئیات عملکردهای این طرح که از قبیل پهنای باریک باریکه یا دامنه اسکن فراوان همراه با واکافت بالای زاویه، تعداد بی شماری از اجزای آنتن برای ساخت این آرایه مورد نیاز است. استفاده از این اجزای میکروموج در مقادیر زیاد موانع بی شماری برای عملکرد مناسب ایجاد می کند و مرحله حفاظت آنتن آرایه فازی را پیچیده می کند.

یک روش فرعی در طراحی آنتن آرایه فازی استفاده از طرح دهی دیجیتال باریکه است. طرح دهی دیجیتال باریکه شامل فیلترسازی فضایی سیگنال است جایی که انتقال فاز، درجه بندی دامنه و جمع کردن به طور دیجیتال پیاده سازی می شود. ایده برای این کار استفاده از محیط برنامه پذیر و محاسبه ای برای پردازش سیگنال در محدوده دیجیتال برای کنترل متوالی تغییر فاز مابین هر جز آنتن در آرایه است. طرح دهی دیجیتال باریکه شامل منافع بیشمار محیط محاسبه طی همتای آنالوگ است. در بیشتر مواقع، توان کمتری برای عملکرد هدایت باریکه در آنتن آرایه فازی مورد نیاز است. مزیت دیگر این طرح کاهش تغییرات مرتبط با زمان، دما و دیگر تغییرات محیطی که در وسایل آنالوگ یافت می شود است.آنتن آرایه فازی حاوی اجزای آنالوگ از قبیل آمپلی فایرهای کم صدا (LNAS) و آمپلی فایرهای توان دار (PA) است که در مرحلهRF یافت می شوند.در حالت کلی، تعداد اجزای آنالوگ می تواند به میزان زیادی در مورد آنتن آرایه فازی بزرگ کاهش یابد. در پایان، دلیل مهمی که باعث ارجحیت استفاده از طرح دهنده دیجیتال باریکه می شود ویژگی چند کاربردی بودن آن است. طرح دهندگان دیجیتال پرتو توانایی انجام کمینه سازی سطوح سایدلُب، کنسل کردن پارازیت و عملکرد چندگانه باریکه را بدون تغییر ساختار فیزیکی آنتن آرایه فازی داراست.هر مُد عملکردی طرح دهنده دیجیتال باریکه توسط وسایل کُد نوشته شده در وسایل برنامه ریزی موجود در باریکه دیجیتال ایجاد و کنترل می شود.

فهرست مطالب

فصل اول

آشنایی با آنتن ها

چگونگی تشعشع

تشعشع کننده های سیمی در فضا

توزیعکننده های ولتاژ و جریان

آنتن های تشدید

بهره آنتن

بهره جهتی

بهره توان

مقاومت آنتن

مقاومت تشعشعی آنتن

اتلافات آنتن و بازدهی

پهنای باند، پهنای پرتو و پلاریزاسیون آنتن ها

اثرات زمین بر روی آنتن ها

آنتن های زمین نشده

آنتن های زمین شده

تزویج آنتن در فرکانس های متوسط

انتخاب نقطه تغذیه

تغذیه ولتاژ و جریان

امپدانس نقطه تغذیه

آنتن های جهتی فرکانس زیاد

آرایه های دو قطبی

فصل دوم

آشنایی با آنتن آرایه فازی

آنتن های آرایه فازی چیستند؟

آنتن های غیر فعال در مقابل فعال

مفهوم آنتن

مزایای AESA

استفاده های دریایی

عملکرد

تئوری

ریاضیات

ویژگی های AN/SPY

دیگر سیستم های زمینی و دریایی

آنتن آرایه فازی و زیر سامانه های باریکه ساز

تئوری جریان آرایه(تئوری عملکرد آرایه)

گیرندهDBF

طرح فرستندهDBF

نتایج شبیه سازی

نتیجه گیری

فصل سوم

مقدمه

تاریخچه

آشنایی با رادار

چگونگی عملکرد رادارها

کاربردهای رادار

یک رادار ساده

انواع رادار

رادار روزنه مصنوعی SAR چگونه کار می کند؟

رادار در طبیعت

بلوک دیاگرام اساسی رادار پالسی

اجزای بلوک دیاگرام رادار پالسی

فصل چهارم

آشنایی با آرایه فازی چیست ؟

انواع از نظر حوزه عملکرد