Σχεδίαση, κατασκευή και μετρήσεις στοιχείων για επανακατευθυντικά συστήματα
Creators: name: Χριστοδούλου, Μιχάλης Γ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Επανακατευθυντικά συστήματα
Αυτοταλαντούμενοι μίκτες
Ασθενής σύζευξη
Κλείδωμα συχνοτήτων
Στροφή λοβού
Van-Atta
Retrodirective
Self Oscillating Mixer
Weak coupling
Injection locking
Beam steering

description: Στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται η μελέτη, κατασκευή και μέτρηση στοιχείων για επανακατεθυντικά συστήματα. Ως επανακατευθυντικό σύστημα ορίζεται αυτό που παρουσιάζει την εξής ιδιότητα: όταν προσπίπτει πάνω του ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αυτό εκπέμπει προς τη διεύθυνση πρόσπτωσης χωρίς να είναι γνωστή εκ των προτέρων η διεύθυνση αυτή. Συνολικά αναπτύχθηκαν τέσσερα στοιχεία. Το πρώτο είναι μία δισδιάστατη επανακατευθυντική στοιχειοκεραία Van-Atta που απαρτίζεται από τέσσερις κεραίες μικροταινίας διπλής πόλωσης. Η συγκεκριμένη κατασκευή εμφανίζει την ιδιότητα της επανακατεύθυνσης σε τρεις διαστάσεις στα 2GHz. Το επανεκπεμπόμενο σήμα έχει διαφορετική πόλωση (κάθετη) από αυτή του προσπίπτοντος. Το δεύτερο στοιχείο είναι μία μονοδιάστατη Van-Atta επανακατευθυντική στοιχειοκεραία. Σε αυτή την περίπτωση έχουμε μία καμπύλη στοιχειοκεραία που αποτελείται από τέσσερις καμπύλες κεραίες σχισμής. Με την κατασκευή αυτή επιδεικνύεται η δυνατότητα τοποθέτησης επανακατευθυντικής στοιχειοκεραίας σε καμπύλο υπόβαθρο. Το τρίτο στοιχείο είναι μία συστοιχία δύο αυτοταλαντούμενων μικτών για λειτουργία στα 900MHz. Το σύστημα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ενεργά επανακατευθυντικά συστήματα Για το κλείδωμα των σημάτων ταλάντωσης των δύο αυτοταλαντούμενων μικτών στην ίδια συχνότητα και φάση χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα σύζευξης το οποίο αποτελείται από δύο υβριδικούς συζεύκτες των 6dB. Παράλληλα έχει γίνει προσπάθεια μείωσης της ισχύος των ανεπιθύμητων σημάτων (LO και RF) στην έξοδο του συστήματος (IF). Το τέταρτο στοιχείο είναι ένα σύστημα τριών αυτοταλαντούμενων μικτών τοποθετημένων παράλληλα και συζευγμένων μεταξύ τους. Το σύστημα αυτό έχει την εξής ιδιότητα: εκτός από τη δυνατότητα επανακατεύθυνσης παρουσιάζει και τη δυνατότητα να στρέψει τον λοβό επανεκπομπής και σε άλλη κατεύθυνση. Αυτό επιτυγχάνεται με την εφαρμογή εξωτερικών σημάτων στους δύο ακριανούς ταλαντωτές με κάποια διαφορά φάσης
description: The aim of this PhD is the study, fabrication and measurements of elements for retrodirective systems. A retrodirective system has the advantage that the reradiation field from all of its elements has a coherent phase in the arrival direction of the incident wave. Four different elements were developed in total. The first one is a 2D Van-Atta retrodirective array, comprised of four dual polarized microstrip patches, with 3D retrodirectivity at 2GHz. In this array the reradiated field has different polarization (vertical) from that of the incident field. The second element is 1D Van-Atta retrodirective slot antenna array fabricated on a cylindrical laminate for use at 3.25GHz. The radiation patterns were determined by FDTD calculations and measurements. The third element is an active phase conjugator for active retrodirective operation at 900MHz. The conjugator comprises of two self oscillating mixers coupled through a 12dB hybrid coupler. Reduced LO and RF signal penetration is achieved at the IF port of the system. The fourth element is a phase conjugator array made by three dual-gate self oscillating mixers mutually locked by 6dB hybrid couplers. Injection of two external signals with phase difference ΔΦ between them allows for retransmission at angles other than the angle of arrival of the incident signal