Σχεδίαση Και Ανάλυση Ρομβικής Επίπεδης Μικροταινιακής Στοιχειοκεραίας Φασικής Σύνθεσης, Στη Ζώνη 11/14ghz Για Δορυφορικό Κινητό Τερματικό Και Μελέτη Τροφοδότησής Της Στα 30ghz

Abstract

Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η σχεδίαση και ανάλυση μιας κεραίας φασικής σύνθεσης (phased array) για δορυφορική εκπομπή /λήψη, στη ζώνη συχνοτήτων 11-14GHz, με κέρδος 23-30dBi. Στόχος είναι η επικοινωνία με κινητά τερματικά σε αυτοκίνητα ή άλλα οχήματα. Προκειμένου να επιτευχθεί η επικοινωνία με τα κινητά τερματικά, η κεραία ενημερώνεται μέσω κατάλληλου πληροφοριακού μηχανισμού από δορυφόρο για τις συντεταγμένες θέσης του τερματικού, και στρέφει εκάστοτε τον κύριο λοβό του πεδίου ακτινοβολίας της προς την κατεύθυνση αυτή, έτσι ώστε να επιτευχθεί βέλτιστη επικοινωνία.Ο τύπος της κεραίας μας είναι ομοεπίπεδη μικροταινιακή στοιχειοκεραία της οποίας τα στοιχεία βρίσκονται σε διάταξη ρόμβου. Για διάφορες γεωμετρίες της διάταξης των στοιχείων της κεραίας υπολογίζονται τα ηλεκτρομαγνητικά χαρακτηριστικά της και μέσω προσομοίωσης σε MATLAB ο παράγοντας διάταξης αυτής. Σκοπός της διερεύνησης αυτής είναι να προσδιορίσουμε για ποιόν παράγοντα διάταξης (και συνεπώς γεωμετρία διάταξης των στοιχείων) η κεραία έχει βέλτιστο διάγραμμα ακτινοβολίας (δηλαδή έναν κύριο λοβό και όσο το δυνατόν λιγότερους και χαμηλότερους πλευρικούς) προς την κατεύθυνση του τερματικού.Επίσης εξετάζεται η βελτιστοποίηση της τροφοδότησης, με μικροκυματικά σήματα, της παραπάνω κεραίας (υπό συχνότητα 30GHz), δηλαδή η μεγιστοποίηση της απορρόφησης της ισχύος τροφοδοσίας από τη μικροταινιακή γραμμή μεταφοράς, πράγμα το οποίο επιτυγχάνεται με την ελαχιστοποίηση του συντελεστή ανάκλασης στο άκρο τροφοδότησης της γραμμής μεταφοράς (ρin). Η εξέταση αυτή γίνεται (μέσω προσομοίωσης σε MATLAB) με τον προσδιορισμό της θέσης ενός Phase Shifter επάνω στη γραμμή μεταφοράς και της τιμής του συντελεστή ανάκλασης στο τέλος της γραμμής μεταφοράς (ρout), τα οποία δίνουν τον ελάχιστο συντελεστή ανάκλασης στην αρχή της γραμμής μεταφοράς (ρin). Τέλος για τις τιμές του ρout και της θέσης του Phase Shifter που προκύπτουν από την παραπάνω μελέτη, υπολογίζεται ο αντίστοιχος συντελεστής μετάδοσης.