1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 172 — телекомунікації та радіотехніка, Електронні комунікації та радіотехніка
Моля, използвайте този идентификатор за цитиране или линк към този публикация: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48146
Title: Методи аналізу та оптимізації діаграми випромінювання параболічної антени
Other Titles: Methods of Analysis and Optimization of the Radiation Pattern of a Parabolic Antenna
Authors: Бондонга Ліако Патрік, Ліако Патрік
Bondonga, Patrick
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Тернопіль, Україна
Bibliographic description (Ukraine): Бондонга Л.П. Методи аналізу та оптимізації діаграми випромінювання параболічної антени : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „172 — телекомунікації та радіотехніка“ / Л.П. Бондонга . — Тернопіль: ТНТУ, 2024. — 88 с.
Bibliographic reference (2015): Бондонга Л. П. Методи аналізу та оптимізації діаграми випромінювання параболічної антени : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 172 – електронні комунікації та радіотехніка / наук. кер. Ю. Б. Паляниця. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024, 88 с.
Issue Date: Dec-2024
Submitted date: Dec-2024
Date of entry: 28-Dec-2024
Publisher: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Паляниця, Юрій Богданович
Palianytsia, Yurii
Committee members: Дедів, Леонід Євгенович
Dediv, Leonid
UDC: 621.396.677
Keywords: 172
телекомунікації та радіотехніка
оптимізація
діаграма випромінювання
спектр частот
методи визначення
напрямок антени
спрямованість
optimization
radiation pattern
frequency spectrum
etermination methods
antenna direction
directivity
Abstract: У дослідженні розглядалися дзеркальні параболічні антени з акцентом на діаграму спрямованості, яка могла змінюватися залежно від рівня обвідної відповідно до міжнародних стандартів та рекомендацій супутникових систем. Виконувалися розрахунки оптимальних значень коефіцієнта підсилення, похідних параметрів, а також діаметра робочої поверхні рефлектора залежно від частоти. Було проведено аналіз, обчислення, запропоновано спрощений метод аналізу характеристик випромінювання для параболічних антен із розфокусованим живленням у системі і діаграма спрямованості в сталому частотному діапазоні. Крім того, здійснено аналіз та систематизацію типових конструкцій і технічних характеристик дзеркальних симетричних прямофокусних антен.
The study considered mirror parabolic antennas with an emphasis on the directivity pattern, which could vary depending on the envelope level in accordance with international standards and recommendations of satellite systems. Calculations of the optimal values of the gain, derived parameters, and the diameter of the reflector working surface depending on the frequency were performed. Analysis, calculations were carried out, and a simplified method for analyzing the radiation characteristics for parabolic antennas with defocused power in the system and a directivity pattern in a constant frequency range was proposed. In addition, analysis and systematization of typical designs and technical characteristics of mirror symmetrical direct focus antennas were carried out.
Content: ВСТУП.. 7 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ДЗЕРКАЛЬНИХ ПАРАБОЛІЧНИХ АНТЕН.. 9 1.1. Опис основних переваг та характеристик параболічних антен та їхні технічні характеристики. 9 1.2. Висновок до розділу 1 .. 12 РОЗДІЛ 2. МЕТОДИ ОБЧИСЛЕННЯ ДІАГРАМИ СПРЯМОВАНОСТІ ДЗЕРКАЛЬНИХ АНТЕН ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ВЕЛИКИХ РЕФЛЕКТОРНИХ АНТЕН .. 13 2.1. Аналіз розподілу струмів у провідних елементах антени або полів, що виникають на її обмежуючій поверхні .. 13 2.2. Вивчення електромагнітного поля, створюваного антеною у внутрішньому об’ємі системи.. 19 2.3. Розробка та впровадження методів покращення параметрів великих дзеркальних антен .. 21 2.4. Висновок до розділу 2 ... 26 РОЗДІЛ 3. СПРОЩЕНИЙ МЕТОД АНАЛІЗУ ХАРАКТЕРИСТИК ВИПРОМІНЮВАННЯ ДЛЯ ПАРАБОЛІЧНИХ АНТЕН ІЗ РОЗФОКУСОВАНИМ ЖИВЛЕННЯМ У СИСТЕМІ .. 27 3.1. Поділ поверхні параболічного відбивача ... 28 3.2. Розрахунок індуктивної амплітуди ..... 31 3.3. Розрахунок індуктивної фази.. 34 3.4. Аналіз радіаційних характеристик.. 35 3.5. Розгляд представленого методу ..... 36 3.6. Моделювання параболічної антени та її параметрів.. 40 3.7. Висновки до розділу 3 ... 46 РОЗДІЛ 4. РОЗРАХУНОК ДЗЕРКАЛЬНОЇ АНТЕНИ.. 48 4.1. Технічне завдання ... 48 4.2. Пояснення вибору опромінювача та його діаграми спрямованості (ДС) ...... 48 4.3. Визначення коефіцієнта спрямованої дії опромінювача. 50 4.4. Розрахунок характеристик параболічної антени . 53 4.4.1. Визначення кута розкриття дзеркала.. 53 4.4.2. Визначення діаметру параболічної антени... 54 4.4.3. Визначення фокусної відстані антени . 54 4.4.4. Визначення профіля параболічної антени... 55 4.4.5. Визначення поля в розкриві параболічної дзеркальної антени.. 56 4.4.6. Розрахунок діаграми спрямованості параболічної дзеркальної антени.... 58 4.4.7. Знаходження коефіцієнта використання параболічної поверхні..61 4.4.8. Визначення ККД параболічної дзеркальної антени ... 62 4.4.9. Розрахунок коефіцієнта спрямованої дії параболічної дзеркальної антени .. 62 4.4.10. Розрахунок коефіцієнта підсилення параболічної дзеркальної антени64 4.5. Розрахунок коефіцієнта стійної хвилі в фідері параболічної дзеркальної антени...64 4.6. Висновок до розділу 4 ....65 РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ .... 67 5.1. Технічне завдання .. 67 5.2. Фонд соціального страхування від нещасних випадків. Правління Фонду. Виконавча дирекція Фонду. Страхові експерти з охорони праці, їх функції і повноваження ..70 5.3. Види небезпек та поняття потенційної небезпеки .75 5.4. Класифікація механічних небезпек та їх вплив на організм людини.. 79 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ .. 84 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ.. 85 ДОДАТКИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48146
Copyright owner: © Бондонга Ліако Патрік, 2024
References (Ukraine): 1. Wild, T.; Braun, V.; Viswanathan, H. Joint design of communication and sensing for beyond 5G and 6G systems. IEEE Access 2021, 9, 30845–30857. [Google Scholar] [CrossRef]
2. Hasch, J.; Topak, E.; Schnabel, R.; Zwick, T.; Weigel, R.; Waldschmidt, C. Millimeter-wave technology for automotive radar sensors in the 77 GHz frequency band. IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2012, 60, 845–860. [Google Scholar] [CrossRef]
3. Briqech, Z.; Gupta, S.; Beltayib, A.; Elboushi, A.; Sebak, A.-R.; Denidni, T.A. 57–64 GHz imaging/detection sensor–part I: System setup and experimental evaluations. IEEE Sens. J. 2020, 20, 10824–10832. [Google Scholar] [CrossRef]
4. Nandi, U.; Zaman, A.U.; Vosoogh, A.; Yang, J. Novel millimeter wave transition from microstrip line to groove gap waveguide for MMIC packaging and antenna integration. IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett. 2017, 27, 691–693. [Google Scholar] [CrossRef]
5. Lee, G.H.; Lee, J.S.; Kim, D.H.; Nashuha, S.H.; Kim, M.J.; Min, B.C.; Lee, J.H.; Lee, W.C.; Yun, G.S.; Kim, T.G.; et al. W-Band modular antenna/detector array for the electron cyclotron emission imaging system in KSTAR. Appl. Sci. 2022, 12, 2431. [Google Scholar] [CrossRef]
6. Ghassemi, N.; Wu, K.; Claude, S.; Zhang, X.; Bornemann, J. Low-cost and high-efficient W-Band substrate integrated waveguide antenna array made of printed circuit board process. IEEE Trans. Antennas Propag. 2012, 60, 1648–1653. [Google Scholar] [CrossRef]
7. Nguyen, B.D.; Lanteri, J.; Dauvignac, J.-Y.; Pichot, C.; Migliaccio, C. 94 GHz folded Fresnel reflector using C-patch elements. IEEE Trans. Antennas Propag. 2008, 56, 3373–3381. [Google Scholar] [CrossRef]
8. Mishra, G.; Sharma, S.K.; Chieh, J.-C.S. A circular polarized feed horn with inbuilt polarizer for offset reflector antenna for W-Band cubesat applications. IEEE Trans. Antennas Propag. 2019, 67, 1904–1909. [Google Scholar] [CrossRef]
9. Mishra, G.; Castro, A.T.; Sharma, S.K.; Chieh, J.-C.S. W-band feed horn with polarizer structure for an offset reflector antenna for cubesat applications. In Proceedings of the 2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting, San Diego, CA, USA, 9–14 July 2017; pp. 557–558. [Google Scholar] [CrossRef]
10. Zheng, P.; Hu, B.; Xu, S.; Sun, H. A W-band high-aperture-efficiency multipolarized monopulse cassegrain antenna fed by phased microstrip patch quad. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. 2017, 16, 1609–1613. [Google Scholar] [CrossRef]
11. Chen, Q.; Li, L.; Zhang, Y.; Fan, Y.; Yang, J. Design of W-band passive millimeter wave imaging system. In Proceedings of the 2012 Asia Pacific Microwave Conference Proceedings, Kaohsiung, Taiwan, 4–7 December 2012; pp. 1025–1027. [Google Scholar] [CrossRef]
12. Spence, T.; Cooley, M.; Stenger, P.; Park, R.; Li, L.; Racette, P.; Heymsfield, G.; Mclinden, M. Concept design of a multi-band shared aperture reflectarray/reflector antenna. In Proceedings of the 2016 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology (PAST), Waltham, MA, USA, 18–21 October 2016; pp. 1– 6. [Google Scholar] [CrossRef]
13. Harrington, R.F. Field Computation by Moment Method; Macmillan: New York, NY, USA, 1968; ISBN 978-047-054-463-1. [Google Scholar]
14. Jin, J.-M. The Finite Element Method in Electromagnetics, 3rd ed.; Wiley IEEE Press: Hoboken, NJ, USA, 2014; ISBN 978-1-118-57136-1. [Google Schola
15. Taflove, A.; Hagness, S.C. Computational Electrodynamics: The Finite Difference Time-Domain Method, 3rd ed.; Artech House: Boston, MA, USA, 2005; ISBN 978-158-053-832-9. [Google Scholar]
16. Ames, W.F. Numerical Methods for Partial Differential Equations, 2nd ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 1977; ISBN 978-012-056-760-7. [Google Scholar]
17. Weiland, T. A discretization method for the solution of Maxwell’s equations for six-component fields. Arch. Elektron. Uebertragungstechnik 1997, 31, 116–120. [Google Scholar]
18. Deschamps, G.A. Ray techniques in electromagnetics. Proc. IEEE 1972, 60, 1022–1035. [Google Scholar] [CrossRef]
19. Luneburg, R.K. Mathematical Theory of Optics; University of California Press: Berkeley, CA, USA, 1966. [Google Scholar]
20. Lorenzo, J.A.M.; Pino, A.G.; Vega, I.; Arias, M.; Rubinos, O. ICARA: Induced-current analysis of reflector antennas. IEEE Antennas Propag. Mag. 2005, 47, 92–100. [Google Scholar] [CrossRef]
21. Bennett, C.A. Principles of Physical Optics; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2022. [Google Scholar]
22. Arias-Acuña, M.; García-Pino, A.; Rubiños-López, O. Fast far field computation of single and dual reflector antennas. J. Eng. 2013, 2013, 140254. [Google Scholar] [CrossRef]
23. Rahmat-Samii, Y. A comparison between GO/aperture-field and physical-optics methods of offset reflectors. IEEE Trans. Antennas Propag. 1984, 32, 301–306. [Google Scholar] [CrossRef]
24. Huang, J.; Zhou, J.; Deng, Y. Near-to-far field RCS calculation using correction optimization technique. Electronics 2023, 12, 2711. [Google Scholar] [CrossRef]
25. Keller, J.B. Geometrical Theory of Diffraction. J. Opt. Soc. Am. 1962, 52, 116–130. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
26. Ufimtsev, P.Y. Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2014; ISBN 978-1-118-75366-8. [Google Scholar]
27. Wang, Y.; Pang, C.; Wang, Q.; Mu, Y.; Cheng, Y.; Qi, J. Phase-only compact radiation-type metasurfaces for customized far-field manipulation. IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2023, 71, 4119–4128. [Google Scholar] [CrossRef]
Content type: Master Thesis
Appears in Collections:172 — телекомунікації та радіотехніка, Електронні комунікації та радіотехніка

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2025_KRM_IRAmy-61_Bondonga_Patrick.pdf1,61 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Админ Инструменти