آنتن موج نشتی شکاف دار فرکتالی بر پایه SIW و خط انتقال CRLH متعادل با قابلیت اسکن پهنای باند پشت تاب بهبود یافته و افزایش گین در باند x

نویسندگان

1 گروه برق، مرکز تحقیقات مایکروویو و آنتن، واحد ارومیه ،دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

2 گروه برق، مرکز تحقیقات مایکروویو و آنتن، واحد ارومیه ،دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

3 گروه برق، مرکز تحقیقات مایکروویو و آنتن، واحد ارومیه ،دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

4 گروه برق، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

doi
10.71656/jce.2026.1129061
چکیده

در این پژوهش، طراحی و تحلیل یک آنتن موج‌نشتی شکاف‌دار مبتنی بر هندسه‌ی فرکتال جعبه‌ای مرتبه‌اول Vicsek بر پایه‌ی خط انتقال راستگرد–چپگرد متعادل (Balanced CRLH‑TL) ارائه شده است. هدف از این ساختار، بهبود پهنای‌باند فرکانسی و دستیابی به بهره‌ی ثابت بالا در کل باند X است. آنتن پیشنهادی از آرایه‌ای از سلول‌های واحد موجبر مجتمع‌شده روی زیرلایه (SIW) تشکیل شده که لایه‌ی فوقانی آن با شکافی به فرم فرکتال Vicsek برش داده شده و دو پچ تشعشعی در زیر این شکاف‌ها تعبیه‌شده‌اند. سلول CRLH متعادل به‌کاررفته، امکان اسکن پیوسته‌ی فرکانسی از ناحیه‌ی پشت‌تاب تا جلوتاب را بدون وقوع باند قطع در پهلوتاب فراهم می‌سازد. در مقایسه با آنتن موج‌نشتی SIW مسطح معرفی‌شده در کار پیشین (مقاله اول نویسندگان)، ساختار فعلی با بهره‌گیری از هندسه‌ی Vicsek توانسته است بهره را از dB12٫83 به dB2/14 افزایش دهد و پهنای باند مؤثر را نیز حدود 3/16 درصد گسترش دهد. الگوی تشعشعی اندازه‌گیری‌شده در دامنه‌ی فرکانسی GHz3/7 تا GHz13  دارای زاویه‌ی اسکن 79– تا 81 درجه و بهره‌ی ثابت بزرگ‌تر از dB14 در کل باند X است. نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری سازگاری خوبی نشان می‌دهند و استفاده از هندسه‌ی Vicsek به‌عنوان شکاف فرکتالی، روش مؤثری برای افزایش بهره و بهبود عملکرد تشعشعی آنتن‌های موج‌نشتی SIW در کاربردهای مایکروویوی محسوب می‌شود.