آموزش طراحی و شبیه سازی آنتن های آرایه فازی با متلب و انسیس Matlab و ANSYS HFSS + گواهینامه

آنتن آرایه فازی چیست؟ آنتن آرایه فازی، یک فناوری مهم در حوزه مخابرات و الکترونیک است که امکان جهت‌دهی دقیق به امواج الکترومغناطیسی (مانند موج‌های رادیویی) را از طریق تغییر فاز سیگنال‌ها در المان‌های آنتنی فراهم می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته این آنتن‌ها، قابلیت جهت‌دهی الکترونیکی به موج‌ها بدون نیاز به حرکت مکانیکی آنتن است. ANSYS HFSS چیست؟ ANSYS HFSS، یک نرم‌افزار شبیه‌سازی الکترومغناطیسی و مدل‌سازی ترکیبی مخابراتی است که توسط شرکت ANSYS برای تحلیل و طراحی مدارات و سیستم‌های فرکانس‌های بالا و الکترومغناطیسی ایجاد شده است. این نرم‌افزار برای مطالعه و تحلیل اثرات میدان‌های الکترومغناطیسی بر اشیا و سازه‌های مختلف، مانند آنتن‌ها، مدارات مایکروویو، امواج میکروویو و سیستم‌های رادار و کامونیکیشن استفاده می‌شود. اهمیت طراحی و شبیه‌سازی آنتن‌های آرایه فازی با نرم‌افزار MATLAB و ANSYS HFSS چیست؟ سیستم‌های آرایه فازی به دلیل توانایی در طراحی الگوی تشعشعی و همچنین قابلیت اسکن فضایی و زاویه‌ای محیط، بسیار مورد توجه هستند. در این سیستم‌ها قابلیت اسکن الکترونیکی محیط فراهم است و در نتیجه سرعت اسکن محیط بسیار بالاتر از ساختارهای مکانیکی است. در چند سال اخیر کاربردهای بسیاری برای سیستم‌های آرایه فازی ارائه شده است که می‌توان به کاربردهایی مانند رادار، سامانه کنترل ترافیک هوایی، تصویربرداری، هدایت موشک و سامانه‌های هواشناسی اشاره کرد. در این فرادرس چه چیزی یاد می‌گیریم؟ هدف از این فرادرس، طراحی و شبیه‌سازی سیستم‌های آرایه فازی است. ابتدا به کاربردهای مختلف و همچنین مزایا و معایب آنتن‌های آرایه فازی خواهیم پرداخت؛ در ادامه، با روش‌های مختلف چرخش پرتو در آنتن‌های آرایه فازی آشنا شده و سپس محاسبه حداکثر میزان چرخش پرتو در این نوع آنتن‌ها را یاد می‌گیریم. در گام بعدی، ابتدا به طراحی و شبیه‌سازی یک Unit-cell در نرم‌افزار ANSYS HFSS پرداخته و سپس Unit-cell شبیه‌سازی شده را آرایه می‌کنیم؛ در ادامه، شبکه تغذیه مناسب را به کمک نرم‌افزارهای ANSYS HFSS و MATLAB طراحی و شبیه‌سازی کرده و به کمک نر‌م‌افزار PCAAD مقدار Tapering را محاسبه خواهیم کرد و در پایان چرخش پرتو به ازای زوایای مختلف را مورد بررسی قرار می‌دهیم و در گام پایانی به بررسی تحلیل نتایج شبیه‌سازی خواهیم پرداخت.

فرادرس

نیما بیرانوند