طراحی و شبیه‌سازی هادی‌های مغناطیسی برای بهبود مشخصات آنتن‌های ماهواره و کاهش اثرات تششعات فضایی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله، به‌منظور بهبود عملکرد آنتن‌های ماهواره، استفاده از سطوح با امپدانس بالا پیشنهاد می‌شود. سطوح با امپدانس بالا اغلب با نام هادی‌های مغناطیسی مصنوعی شناخته می‌شوند. هادی مغناطیسی طراحی‌شده، شامل آرایه‌ای از سطوح انتخابگر فرکانسی JC-FSS است که با چهار پایة رسانا به صفحة زمین متصل می‌شود. کلیة قطعات رسانای آن از جنس آلومینیوم و دی‌الکتریکی از نوع آرلون ای‌دی 270)(Arlon AD 270است که فضای بین سطوح انتخابگر فرکانسی و زمین را پر می‌کند.این دی‌الکتریک از فایبر گلاس تقویت شده با ((PTFEساخته می‌شود. با بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری شرایط به‌گونه‌ای تعیین می‌شود که در محدوده‌های فرکانسی 73/4 گیگاهرتز و 43/7 گیگاهرتز، این ساختار تبدیل به یک هادی مغناطیسی با مشخصات ویژه شود. به‌منظور اثبات برتری این هادی مغناطیسی، مشخصات آن با یکی از متداول‌ترین انواع هادی‌های مغناطیسی مقایسه می‌شود. آلومینیم و دی‌الکتریکی با زنجیرة پلیمری از کربن و فلوئور، از جمله مواد نسبتاً سبک محسوب می‌شوند که با به‌کارگیری آنها در ساختار هادی مغناطیسی علاوه بر بهبود مشخصات آنتن، می‌توان پرتوهای ثانویة حاصل از تششعات کیهانی را به میزان قابل قبولی کاهش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Simulation of Magnetic Conductors to Enhance Features of Satellite Antennas and to Reduce Effects of Space Radiation

نویسندگان [English]

  • میرشهرام حسینی‌پناه
  • فریدون عبدالله میانجی
چکیده [English]

To improve the performance of satellite antennas, use of a high-impedance surface is purposed. High impedance surfaces are known as artificial magnetic conductors. The designed magnetic conductor includes an array of a Jerusalem Cross frequency selective surface which is connected to the ground via four pins. All conducting parts are made of Aluminum.The dielectric is Arlon AD 270 that fills the space between the ground and the JC frequency selective surface. The dielectric is made of fiberglass reinforced by Poly-tetrafluorethylene (PTFE). In 4.73GHz and 7.43GHz, structure operatesas a magnetic conductor.Using computer simulations, this structure is compared with a widely used artificial magnetic conductor. Aluminum and polymer chain of Carbon and Fluorine are composed of light elements, therefore using this material in antenna structure not only can improve specification of antenna but also can reduce cosmic ray effects.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High Impedance surfaces
  • Magnetic conductors
  • Antenna miniaturization
  • Cosmic ray reduction