تحليل و شبيه سازي آنتن موج نشتي در پديده گرمايش آئروديناميكي وسايل پرنده ماوراء صوت در باند X

Investigation of Performance Changes of Leaky Wave Antennas in the Aerodynamic Heating Phenomenon of Hypersonic Projectiles

در اين پژوهش تأثير گرمايش آئروديناميكي بر روي عملكرد آنتن هاي موج نشتي در پرتابه هاي ماوراء صوت، مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور ابتدا با شبيه سازي آئروديناميكي پرتابه، دماي سطح آن به دست آورده شده است. سپس با شبيه سازي حرارتي آنتن موج نشتي طراحي شده در باند فركانسي X، دماي آن با فرض قرار گرفتن سطح بالايي آن در سطح خارجي پرتابه، محاسبه شده است. درگام بعدي با بررسي تغييرات شكل آنتن و تغيير خصوصيات مواد به كار رفته در آن به بررسي تغيير در عملكرد آنتن پرداخته شده است. مهم ترين تغيير عملكرد در پارامتر S11 بوده كه در دماي K 1880 دچار جابه جايي فركانسي در حدود MHz 120 شده است. از ديگر بررسي هاي انجام شده مي توان به تغيير جهت پرتو اصلي و همچنين سطح گلبرگ كناري اول نسبت به تغييرات دما اشاره كرد

In this study, the effect of aerodynamic heating has been investigated on the performance of leaky wave antennas in hypersonic projectiles. For this purpose, first the projectile’s surface temperature is obtained using aerodynamic simulations. Then, with thermal simulation of the leaky wave antenna designed in the X frequency band, its temperature is calculated with the assumption that the upper surface of the antenna lies on the exterior surface of the projectile. The next step is to investigate the changes in antenna’s performance by studying the changes in its shape and the properties of its materials. The most significant change in the performance is observed for the S11 parameter, which has a frequency shift of around 140 MHz at 1880 Kelvin. Finally, changes of the main beam direction as well as the level of the first sidelobe have been studied with respect to temperature changes