طراحی و شبیه‏ سازی ماتریس باتلر میکرواستریپی باند X برای تغذیه آنتن آرایه فازی با پهنای پرتو باریک

سامانه‏ های پروازی متعددی با کاربردهای گسترده در زمینه‏ های مختلف علمی، صنعتی، و تجاری وجود دارند. یکی از بخش‏های مورد استفاده در این ساختارها، رادار است. بسیاری از کاربردهای این سامانه‏ ها، نیازمند ردگیری اهداف یا جهات در محدوده زاویه ‏ای باریک است. این ویژگی با به ‏کارگیری آنتن‏هایی دارای پهنای پرتو باریک به‏ دست می ‏آید. آنتن‏های آرایه ‏ای، می‏ توانند در کنار فراهم نمودن بهره مورد نیاز، تحقق بخش چنین نیازی باشند. همچنین، این پهنای پرتو باید در محدوده قابل قبولی از جهات مختلف قابل تنظیم باشد. چنین ویژگی تنظیم پذیری به کمک استفاده از آنتن‏های آرایه فازی تحقق پذیر است. قابلیت تغییر جهت گلبرگ اصلی یک چنین آنتنی، به کمک ادوات فعال تغییر دهنده فاز تغذیه آنتن‏های موجود در آرایه، مانند دیودهای پین و ادوات فریت، فراهم است. با این حال، استفاده از ادوات غیرفعال ماتریس باتلر ابزاری ساده ‏تر و ارزان‏تر برای تحقق چنین راهکاری به‏ شمار می‏ آید. به‏ کارگیری ماتریس باتلر با تعداد درگاه ورودی-خروجی بیشتر منجر به الگوی تشعشعی با پهنای باند باریک‏تر می ‏شود. در این مقاله، طرحی ساده از ماتریس باتلر 32×32 در طیف فرکانسی باند X معرفی، و نتایج شبیه ‏سازی عملکرد آن ارایه می‏شود. این شبیه‏ سازی ‏ها به‏ کمک نرم ‏افزار کامسول که مبتنی بر روش اجزای محدود است اجرا شده ‏اند. در نهایت، پس از اعمال موج به دو درگاه ورودی مشخص و اتصال ساختار ماتریس باتلر به آرایه مایکرواستریپ، پهنای پرتوی 3/5 درجه به‏ دست می ‏آید. دست‏یابی به تشعشع با پهنای پرتو باریک بر اساس آرایه آنتن‏های مایکرواستریپ تغذیه شده با ماتریس باتلر 32×32 و تنها بر پایه برد تک ‏لایه، هدف اصلی این پژوهش است.