مقدمات استخراج الگوي تشعشعي ميدان دور يك آنتن با مدلسازي اندازه گيري ميدان نزديك صفحه اي

Extraction of Farfield Radiation Pattern of an Antenna with Nearfield Planar Measurment Modeling

اندازه گيري الگوي تشعشعي ميدان دور آنتن يكي از مسائل مهم در ساخت آنتن است. هدف از اين پژوهش يافتن الگوي ميدان دور آنتن با استفاده از شبيه سازي ميدان نزديك صفحه اي است. بررسي معيارهاي مؤثر در اين روش استخراج پترن ميدان دور از ديگر موارد مورد توجه است. فاصله پروب تا آنتن تحت آزمايش و فاصله بين نمونه ها و ابعاد صفحه ي اندازه گيري از جمله معيارهاي موثري است كه بررسي شده اند تا اندازه گيري در فضايي كوچكتر، در مدت زماني كمتر و با محاسبات رياضي ساده تر مدلسازي شود. براي رسيدن به اين اهداف شبيه سازي الگوي تشعشعي يك آنتن بوقي باندX با استفاده از نرم افزار تمام موج اجرا شده است. ميدان نزديك اين آنتن با استفاده از سه نوع پروب موجبري انتها باز مستطيلي، مربعي و دايروي مورد ارزيابي قرار گرفته است. در ادامه تبديل ميدان استخراجي نزديك به ميدان دور با استفاده از كد نرم افزاري اجرا مي شود و با نتايج شبيه سازي مقايسه مي گردد. نشان داده شده است كه، پروب مستطيلي الگوي ميدان دور بهتري را نتيجه داده است. بهترين فاصله پروب تا آنتن 3 برابر طول موج و بهترين فاصله بين نمونه ها 0.3 برابر طول موج بدست امده است. در نهايت به بررسي تاثير الگوي پروب بر الگوي آنتن تست شده پرداخته شده است و با پيشنهاد روشي براي تصحيح الگوي پروب، الگوي آنتن در رنج زاويه اي بيشتري بر الگوي ميدان دوري نرم افزار تمام موج تطبيق مي شود.

Measured far-field radiation pattern of the antenna is one of the major issues in the antenna fabrication. The purpose of this article is finding the far-field pattern of an antenna by using planar near-field measurement simulation. Examination of the effective criteria is another point of consideration. Distance between probe and antenna under test, spacing grid and measurement plane dimensions are effective criteria that have been examined, that measurement to be modulated in a smaller space, with less time and simpler mathematical calculations. To achieve these goals, radiation pattern of X_band horn antenna has been simulated with full wave software. Near-field of this antenna is examined by using three different types of open ended wave-guide probes. Then near-field to far-field transformation is runed with software code and is compared with simulation results. It has been showed that rectangular probe has resulted better far-field pattern. The best distance between probe and antenna under test 3 wave length and best spacing grid 0.3 wave length are obtained. Finally the effect of probe pattern on test antenna pattern is examined and a method is suggested for probe pattern correction and antenna pattern in a large angular rang is implemented to far-field pattern of full wave software.