طراحي و ساخت آنتن مارپيچي باند وسيع براي تصويربرداري مايكروويو

Design and Construction of Ultrawideband Spiral Antenna for Microwave Imaging

اخيراً آنتن هاي باند وسيع با قطبش دايروي، در زمينه تصويربرداري مايكروويو مورد توجه زيادي قرار گرفته اند. در اين مقاله استفاده از آنتن باند وسيع مارپيچي لگاريتمي با قطبش دايروي براي آشكارسازي تومور پيشنهاد شده است. از مزيت هاي اصلي آنتن هاي باند وسيع به باند باريك، وضوح بالاتر آن و نيز جذب بيشتر ميدان هاي پراكنده شده است. در مقايسه با آنتن مارپيچي معمولي كه براي ساختار تغذيه از كابل هم محور استفاده مي كند، در اين پژوهش براي بهبود عملكرد تشعشعي، استفاده از بالن ميكرواستريپ به استريپ لاين براي تغذيه دو بازوي آنتن مارپيچي پيشنهاد شده است. نتايج اندازه گيري، افت برگشتي بهتر از dB 10 را براي پهناي باندGHZ 3/1-10/6 نشان مي دهد. همچنين آنتن مذكور داراي الگوي تشعشعي دوطرفه با قطبش دايروي در كل پهناي باند مي باشد. مشخصات زماني سيستم ارسال و دريافت آنتن مارپيچي پيشنهادي با بررسي دو پارامتر ضريب همبستگي و تاخير گروه مورد بررسي قرار گرفته است. براساس نتايج دو پارامتر زماني، ضريب همبستگي بالاتر از 0/91 و تاخير گروه كمتر از ns 0/15 براي آنتن پيشنهادي به دست آمده است. ساخت و اندازه گيري آنتن مارپيچي مورد نظر براي كاربرد آشكارسازي تومور ارايه شده است.

Recently, circular polarization ultrawideband (CP UWB) antennas have received significant attention in microwave imaging. In this paper, the use of a UWB logarithmic spiral antenna with circular polarization for tumor detection is proposed. One of the main advantages of UWB antennas to narrow-band (NB) antennas is its higher resolution. The absorption of more scattered fields is also the advantages of circular polarization antennas to linear polarization antennas. Compared with the conventional spiral antenna that uses coaxial cable for feed structure, to improve the performance of radiation characteristics, tapered microstrip to stripline balun is used to feed the two arms of spiral antenna. The measured results show that the return loss is better than 10 dB from 3/1 to 10/6 GHz. Also the radiation pattern is bidirectional with circular polarization in the entire bandwidth. The time-domain characteristic of the transmitting and receiving system using the proposed spiral antenna with studying two parameters fidelity factor and group delay is investigated. Results show that for proposed antenna, the fidelity factor is higher than 0/91 and group delay less than 1/0 5 nsec. Construction and measurement of the proposed spiral antenna for use in tumor detection are presented.