شكل دهي چند منظوره پرتو آنتن آرايه‌اي ماهواره LEO با هدف چرخش پرتو، هدايت نقاط صفر و ايجاد پوشش با شكل دلخواه

Muti purpose beam forming in LEO satellite antenna for beam stering, null steering and arbitrary shaped coverages

در اين مقاله الگوريتم شكل دهي پرتو براي دست يابي همزمان به سه قابليت شكل دهي ناحيه پوشش،‏ چرخش پرتو و هدايت نقاط صفر در آنتن آرايه فازي ماهواره LEO ارايه مي‌شود. شكل دهي ناحيه پوشش براي منطبق كردن آن با مرزهاي جفرافيايي كشور ايران صورت مي گيرد. هدايت پرتو متناسب با موقعيت لحظه‌اي ماهواره،‏ به گونه‌اي انجام مي‌گيرد كه منطقه پوشش حين عبور ماهواره از فراز كشور ثابت بماند. زاويه قرار گيري نقاط صفر الگوي تشعشعي با عمق بالا طوري تعيين مي شود كه موجب حذف گيرنده هاي شنود واقع در خارج محدوده پوشش شوند. الگوريتم ارايه شده مبتني بر روش حداقل ميانگين مربعات وزن دار (WLMS)‎ بوده كه طي آن وزن‌هاي بهينه دامنه و فاز براي تحريك عناصر آنتن آرايه‌اي بدست مي‌آيند. نتايج شبيه سازي نشان مي‌دهد الگوريتم ارايه شده براي يك آرايه آنتن 10×10 توانايي ايجاد پوششي با شكل دلخواه ،‏ چرخش پرتو با زوايه پويش -40????+40? و 0????360? با حفظ پوشش روي منطقه هدف و حذف موثر گيرنده هاي شنود را دارد.

The beam forming algorithm presented in this paper is to achieve three simultaneous capability in a LEO satellite phase area antenna which are shaping the coverage area, beam steering and null steering. Shaping the coverage area is to adapt it with Iran geographical boundaries. Beam steering is done according to the satellite real time position that cause fix area coverage when the satellite is passing over the country. The pattern deep nulls are generated and directed such that cause deactivating deception receivers located out of the coverage area. The algorithm is based on Weighted Least Mean Square (WLMS) method and during its process the optimum phase and amplitude weights obtained to excite array antenna elements. Simulation results shows that a 10*10 array using above algorithm can make a coverage with arbitrary shape, steer its beam in the range of -40????+40? and 0????360?, fix the coverage on the intended area and deactivate deception receivers.