تحلیل آنتن های مایکرواستریپی با تحریک روزنه، روی سطوح کروی با استفاده از توابع دایادیک گرین

در این رساله، ابزار ریاضیاتی قدرتمندی برای تحلیل انواع ساختارهای الکترومغناطیسی کروی با استفاده از توابع دایادیک گرین ارائه گردیده است. با استفاده از مش بندی مثلثی ساختار الکترومغناطیسی و با بکار گیری از روش مُمان به حل مجموعه معادلات انتگرالی میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی و مخلوط پتانسیل پرداخته شده است. تحلیل یکپارچه ساختارهای الکترومغناطیسی با استفاده از توابع گرین از سرعت پردازش بالایی برخوردار است و در مقایسه با دیگر روش های الکترومغناطیسی حافظه کمتری را اشغال می کند. این در حالی است که استخراج فرمولبندی مناسب برای تحلیل انواع ساختارهای الکترومغناطیسی خصوصاً آنتن ها، با استفاده از روشهای مبتنی بر توابع دایادی گرین، ملاحظات تحلیلی و عددی متعددی خواهد داشت. در این رساله تمامی هر آنچه برای مدل سازی و تحلیل انواع ساختارهای آنتنی کروی مورد نیاز است ارائه شده است. انواع آنتن های مورد مطالعه شامل آنتن های کروی چند لایه با در نظر گرفتن لایه هایی با جنس دلخواه و با تحریک کابل هم محور یا روزنه بوده است. یکی از روشهای مطرح در تغذیه آنتن های مایکرواستریپی و یا همدیسی، از طریق روزنه ای در صفحه زمین می باشد که منجر به جدایی کامل بین قسمت تغذیه از زیر می گردد؛ خاصیتی که در تغذیه با کابل هم محور مشاهده نمی شود. در اینصورت هیچ میدان مزاحمی به طور ناخواسته از زمین تابش نیافته و به این ترتیب گلبرگ اصلی آنتن دست خوش تخریب نخواهد شد. همچنین برای تطبیق امپدانس آنتن برای کار در یک شرایط خاص آزادی عمل بیشتری خواهیم داشت. برای تحلیل تمام موج، ابتدا باید جریان مغناطیسی معادل روی روزنه بدست آورده شود و با این تدبیر می توان روزنه را مسدود کرده و زمین را پیوسته دید. با استفاده از ابزار توابع دایادی گرین در مختصات کروی و حل معادلات انتگرالی مناسب با استفاده از روش مُمان، توزیع دقیق جریان مغناطیسی روی دهانه روزنه و به تبع آن روی عناصر تشعشع کننده همدیسی مایکرواستریپی محاسبه خواهد شد. نمونه هایی از آنتن شبیه سازی شده، ساخته شده و مورد آزمون قرار گرفته است. در مقایسه بین نتایج ساخت و شبیه سازی هایی که از طریق کدهای کامپیوتری تولید شده است، می توان بر جامعیت روش ارائه شده و دقت و سرعت بالای آن صحه گذاری کرد. همچنین در راستای انجام این تحقیقات، تئوری و ساخت آنتن همدیسی به همراه عنصر پارازیتیک با هر دو نوع تغذیه کابل هم محور و روزنه روی سطوح کروی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر وجود عنصر پارازیتیک بر روی امپدانسی ورودی، بهره و الگوی تشعشعی آنتن مورد مطالعه قرار گرفته است.