علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

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

  1. Balanis, C. A., Antenna Theory: Analysis and Desingn, 3rd Edition, Wiely Interscience, 2005.
  2. Pozar, D.M., Microwave Enginnering, 3rd Edition, John Wiley and Sons, 2005.
  3. Hosseinipanah, M., Design of Artificial Magnetic Conductors, (Ph.D. Thesis), Harbin Institute of Technology, Dept. Astronomy, Harbin, China, Magetic Fields and Microwave Technology, 2010.
  4. Sievenpiper, D., Zhang, L. J., Broas, R. F. J., Alexopolous, N. G. and Yablonovitch, E., “High-Impedance Electromagnetic Surfaces with a Forbidden Frequency Band,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 47, No. 1, 1999, pp. 2059-2074.
  5. Sievenpiper, D., High-Impedance Electromagnetic Surfaces. (Ph.D. Thesis), Deptartment Electronic Engineering, University of California at Los Angeles, Los Angeles, CA, 1999.
  6. “Space Engineering Methods for the Calculation of Radiation Received and its Effects, and a Policy for Design Margins,” European Cooperation for Space Standardization, ECSS-E-10-12 Draft 0.11, 2005.
  7. J., Lail, D., Martin. C. and Nguyen, P., “Initial Report on Radiation Shielding for a Lunar Base,” United State NASA, February 28, 2011.

  • تاریخ دریافت 05 اسفند 1392
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395