Dual Polarized Geodesic Lens
| Autor: | Vidarsson, Freysteinn Vidar |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Druh dokumentu: | Text |
| Popis: | Gradient-index (GRIN) lens antennas, such as the Luneburg lens, posses attractive electromagnetic properties. The smooth change in refractive index ensures no internal reflections and the focusing of the electromagnetic waves results in a directive antenna. The main challenge of the design of a GRIN lens is acquiring the required refractive index. Two dimensional dielectric lenses can be realized using 3 dimensional homogeneous surfaces eliminating the challenge of discritizating the continuous change in refractive index. These type of lenses are commonly referred to as geodesic lenses. In this thesis a dual polarized geodesic lens antenna is presented. The antenna consists of two metal plates that form a parallel plate waveguide (PPW) section which is deformed to mimic the behaviour of a Luneburg lens. The antenna operates in the Ka band and polarizer unit cells are employed to alter the polarization state of the antenna. The polarizers are placed in a circular configuration in the flare of the antenna to maintain a compact design and good scanning range. Eleven waveguide feeds are used with 10° separation resulting in a scanning range of ±50° in the azimuth plane. The final design is a lens antenna with a center frequency of 28 GHz and 20 % bandwidth. Simulations of the design show reflection coefficients below -15 dB and crosstalk below -17 dB. The total efficiency at 28 GHz is 90 % and above 85 % for the full frequency band. Lutningsindex-linsantenner (GRIN), till exempel Luneburg-linsen, har attraktiva elektromagnetiska egenskaper. Den jämna förändringen i brytningsindexet garanterar att inga interna reflektioner inträffar och fokuset av de elektromagnetiska vågorna resulterar i en direkt antenn. Den största utmaningen att utforma en GRIN-lins är att bestämma de brytningsindexen som behövs. Plana linser kan man förverkliga med användning av tredimensionella homogena ytor som eliminerar utmaningen att diskretisera den kontinuerliga förändringen i brytningsindex. Denna typ av lins kallas geodetisk lins. I detta examensarbete är en dubbelpolariserad geodetisk linsantenn designad. Antennen består av två metallplattor som bildar en parallell platt vågledare som är deformerad för att efterlikna beteendet hos en Luneburg-lins. Antennen fungerar i Ka- bandet och har polarisator enhetsceller för att ändra antennens polarisationstillstånd. Polarisatorerna placeras i en cirkulär konfiguration i antennen för att bibehålla en kompakt design och ett bra skanningsområde. Elva vågledare används med 10° separation vilket resulterar i ett skanningsområde på ±50° i azimutplanet. Den slutliga designen är en linsantenn med en mittfrekvens på 28 GHz och 20 % bandbredd. Simuleringar av designen visar reflektionskoefficienter under -15 dB och crosstalk under -17 dB. Den totala effektiviteten vid 28 GHz är 90 % och över 85 % för hela frekvensbandet. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
| Externí odkaz: |
|