آرایة خطی از آنتن پلاسما با کاربرد فضایی

نویسندگان

پژوهشکده سامانه های فضانوردی

چکیده

آرایة دوتایی از المان‌های تک‌قطبی پلاسمایی با تحریک موج سطحی با روش عددی FDTDمورد تحلیل و ارزیابی قرار می‌گیرد. با تغییر توان تحریک المان‌های پلاسمایی، آرایه‌ای حاصل می‌شود که می‌تواند برای فرکانس‌های کاری مختلف مجدداً تغییر شکل دهد. المان‌های پلاسمایی با توان RFدر فرکانس 500 مگاهرتز و فشار گاز آرگون 4/0میلی‌بار از طریق تقسیم‌کنندة توان هم‌فاز و هم‌دامنه تغذیه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند که تغییرات توان تحریک می‌تواند فرکانس تشدید آرایه را بین 120مگاهرتز تا 50 مگاهرتز تغییر دهد و در این حالت در فرکانس تشدید جدید مقدار بهره و جهت‌داری آرایه در فرکانس تشدید جدید تقریباً بدون تغییر باقی بماند. با توجه به اهمیت مقدار راندمان تشعشعی یک آنتن، راندمان تشعشعی آرایه در محدودة حداقل و حداکثر توان تحریک مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. حداکثر مقدار راندمان تشعشعی به آرایه‌ای اختصاص دارد که طراحی اولیه بر مبنای آن انجام گرفته و فاصلة میان المان‌ها ربع طول موج است. حال‌آن‌که در سایر مقادیر، در ناحیة فرکانس تشدیدشان، مقدار راندمان تشعشعی تقریباً یکسان است. با استفاده از این ساختار در وسایل نقلیة هوایی و فضایی می‌توان از یک آرایه برای چند منظور مختلف و در چند فرکانس غیرهمسان استفاده کرد تا از تداخل ناشی از هم‌جواری آنتن‌ها اجتناب کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Space Application of a Linear Array of Plasma Antenna

نویسندگان [English]

  • فاطمة صادقی کیا
  • فرخ حجت کاشانی
  • جلیل راشد محصل
  • سید جواد قیومه بزرگی
چکیده [English]

Numerical investigation has been made on a linear array of surface wave driven plasma monopole antenna using finite difference time domain simulation. Variations of the excitation power can be used for construction of a dynamically reconfigurable antenna. Plasma elements in the nominal pressure of 0.4 mb are fed through an RF power at 500 MHz using an equal power divider. The results show that while the variations of the excitation power shift the array resonant frequency between 50 MHz to 120 MHz, the array gain and directivity remain approximately unchanged in the new resonant frequency. Since efficiency is critical to communication systems, the total efficiencies of the reconfigurable array were analyzed from the least to the highest excitation power. The highest efficiency belongs to the array which the separation between elements is a quarter of wavelength. Using this cutting edge technology in space application, it will be possible to transmit through an antenna in a multiple frequency avoiding interference between adjacent antennas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plasmaantennas
  • Impedance input
  • Impedance mutual
  • Interesting for efficiency