چكیده:
در فصل اول آشنایی با مبانی آنتن خواهیم داشت، از آنجایی كه برای تحلیل و بهبود هر مسأله ای نیاز به آشنایی با مفاهیم اولیه مرتبط با آن موضوع را داریم به همین دلیل با مفاهیمی مانند الگو، مساحت پرتو، بازده، راستاوری، بهره و .... آشنا می شویم، البته مفاهیمی دیگری نیز وجود دارد كه به دلیل مرتبط نبودن با مسأله به آن نپرداخته ایم و سعی شده كه مفاهیم مطرح شده ساده و كوتاه باشند. در فصل دوم بر آن شده ایم تا آشنایی با نرم افزار Hfss (high frequency structure simulation) داشته باشیم این نرم افزار كه از مهمترین ابزار مهندسین مخابرات به خصوص مخابرات میدان می باشد كه در شبیه سازی آنتن ها و ادوات مایكرویوی بسیار كاربرد دارد، این نرم افزار قابلیت طراحی سه بعدی آنتن را به ما می دهد، دارا بودن این قابلیت نسبت به نرم افزارهای دیگر مخابرات میدان ADS و AWR برتری محسوب می شود، چون دو نرم افزار نام برده شده چنین ویژگی ندارد و این خود سبب افزایش درك بصری از آنتن می شود.
مقدمه-معرفی آنتن ها
مبنای نظری آنتن ها بر معادلات ماكسول استوار است. جیمز كلارك ماكسول (1831-1879) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را ارائه داد؛ مبنی بر اینكه نور و امواج الكترو مغناطیسی پدیده های فیزیكی یكسانی دارند. همچنین پیش بینی كرد كه نور و اختلالات الكترو مغناطیسی را می توان به صورت امواج رونده دارای سرعت برابر توجیه كرد. در سال 1882 فیزیكدان آلمانی هاینریش هرتز (1894-1875) با افزایش تحقیقات در این زمینه ادعای ماكسول را در عمل اثبات كرد و نشان داد كه امواج الكترو مغناطیسی در فضا منتشر می شود. هرتز، آنتن هایی از نوع دو قطبی و سهموی را نیز ساخت. مهندس برق ایتالیایی ماركونی (1937-1874) نیز یك آنتن استوانه میكروویو در طول موج 23 سانتی متری را ساخت، ولی كارهای بعدیش برای حصول برد مخابراتی بهتر در طول موج های بلند تر بود. فیزیكدان روسی الكساندر پوپوف (1895-1905) نیز اهمیت كشف امواج رادیویی را توسط هرتز تشخیص داد و یك سال بعد، قبل از ماركونی شروع به فعالیت كرد. اغلب افتخار كاربرد اولین آنتن در اولین سیستم رادیویی را در سال 1879 برای ارسال سیگنال از كشتی به ساحل در مسافت 3مایل به او می دهند. در هر حال این ماركونی بود كه رادیوی تجارتی را توسعه داد و مخابرات رادیویی را در ماورای اقیانوس اطلس ایجاد كرد. ماركونی را پدر رادیوی آماتور می شناسند. لازمه ارتباط در این سال ها با آنتن محدود به وجود مولدهای سیگنال بود. ساخت مولدهای سیگنال كلایسترونی و مگنترونی ( در حدود یك گیگا هرتز ) باعث شد كه آنتن های بوقی توسعه یابند. در طول جنگ جهانی دوم اولین كوشش ها جهت توسعه آنتن های مدرن برای رادار انجام گرفت، و هم اكنون آنتن های پیشرفته ای جهت ارتباط مایكروویوی و راداری ساخته می شوند. كه آنتن های آرایه فازی از جمله ی این آنتن ها می باشند.