تحليل الهوائي المصفوفي التجزيئي المربعي ونمذجته، ومقارنته بالهوائي المصفوفي المنتظم

الملخص

أدى دمج مفهوم الهندسة التجزيئية (التراكيب التجزيئية) بالهوائيات المصفوفية إلى زيادة درجات حرية تصميم هذه الهوائيات، وذلك من خلال إضافة معاملات  التركيب التجزيئي (درجة التجزيء، البعد التجزيئي، معامل تغير توزع كثافة المادة في التركيب (Lacunarity)) إلى معاملات التصميم للهوائي المصفوفي المنتظم. الأمر الذي مكننا من تحسين بعض الخصائص الإشعاعية لهذه الهوائيات. من أهم نتائج هذا الدمج هو التغير الإيجابي الحاصل في عرض فتحة الإشعاع عند مستوى نصف الإستطاعة. فقد رأينا أن هذا العرض يقل مع زيادة درجة التجزيء. أما بالنسبة للمصفوفة المربعة، التي تم تصميمها على أساس التوزع المنتظم للعناصر على المحور Z والتوزع التجزيئي لها على المحور Y ، فقد أثر هذا التوزع في عرض فتحة الإشعاع للهوائي المصفوفي، بحيث قل عرض الفتحة مع زيادة البعد التجزيئي. وقد أدى تغيير معامل توزع كثافة مادة الجسم التجزيئي، الذي يؤثر في توزّع المسافات بين عناصر المصفوفة على كل من المحورين Y,Z  ، إلى تخفيض مستوى الوريقات الجانبية .

The combination of fractal geometry with antenna array led to increase the freedom degrees of design parameters of this antenna array, by adding the fractal shape's parameters (stage of growth, fractal dimension and Lacunarity) to the regular antenna array's parameters, thus helping us to improve some of the radiation characteristics of these antennas. One of the most important results of this combination is the advantage of the half-power beamwidth (HPBW). We find that this HPBW decreases when the stage of growth increases.

The antenna array, which has regular distribution of its elements on Z axis and fractal distribution of its elements on Y axis, experiences a decrease in its HPBW when its fractal dimension increases.

Changing the value of Lacunarity which affects the distance between array elements led to decrease the side-lobes level.