Spredematrise-basert design av spalt-gruppeantenner i bølgelederutførelse

Abstract

Denne oppgaven omhandler en spalt-gruppeantenne utført i standard bølgeleder. De strålende elementene består av identiske spalter parallelt med lengderetningen til det som vil bli omtalt som antennens strålebølgeledere. Strålebølgelederene blir matet fra undersiden av en matebølgeleder med samme dimensjoner. Koblingen mellom matebølgeleder og strålebølgeledere skjer gjennom koblingsspalter som er plassert langs senterlinjen til den ene av matebølgelederens bredvegger. For å gi kobling mellom matebølgeleder og strålebølgeleder må denne vinkles. Oppgaven gir først en gjennomgang av resultatene som ble oppnådd av Nymoen. For ordens skyld blir noen av simuleringene gjennomført på nytt. Det blir påvist en sammenheng mellom antall koblingsspalter og nødvendig vinkling på koblingsspalten for å oppnå optimal kobling fra matebølgelederen til strålebølgelederene. To alternative metoder for å komme frem til dette resultatet blir presentert, samt at det blir gjennomført simuleringer for å bekrefte disse. Det blir og gjort en undersøkelse av sammenhengen mellom strålespaltenes forflytning fra strålebølgelederens senterlinje og refleksjon på inngangen. Også her blir det først gjennomgått teoretisk materiale, deretter blir det gjort simuleringer for å bekrefte disse. Det teoretiske materialet samt resultatene fra simuleringene blir benyttet til å lage en forholdsvis generell prosedyre for konstruksjon av denne antennetypen. Denne prosedyren blir så benyttet til å konstruere en modell i HFSS. Den fullstendige antennemodellen blir benyttet i simuleringer for å undersøke hvordan en ferdig konstruert antenne vil oppføre seg, og som utgangspunkt for optimalisering før det til slutt blir konstruert en prototyp. Siste del av rapporten omhandler arbeidet med måling av de realiserte antennens egenskaper. Antennens refleksjon blir målt over et tenkt frekvensområde, samt at antennens strålingsdiagram blir målt ved resonansfrekvensene. Antennen viser seg å ha to resonansfrekvenser, i tillegg til den ønskede frekvensen på litt under 9 GHz, viser den også gode egenskaper for frekvenser rundt 9,5 GHz.