The monopulse technique has been widely used for target detection in Radar Tracking
Systems. Various modern technologies have been used to implement it. The use of
microstrip technology in the monopulse technique attracted a lot of researchers due to
the light weight and the ability to integrate the antenna with the monopulse processing
network in one structure. In most of the implementations the effect of monopulse
processing network on the antenna performance is not considered. In this work, a novel
shielding method is proposed to isolate the feed network form the system without loss
of compactness.
The proposed method might be used in different applications however special
emphasis is given to the monopulse systems. A study has been carried out using the
full wave Microwave Simulation software CST to demonstrate the efficiency of the
shielding method, as well as a comparison between the planer monopulse shielded
system and the conventional planer system. The design frequency was chosen to be
3GHz and the commercial FR-4 substrate was used. The final designed array was
further improved by using a non-rectangular distribution, to reduce the minor lobes
due to the planar array nature.
The improved design exhibited difference nulls exactly at zero with depths about
-23dB, the sum pattern maximum directivity was 18.4 dBi with sidelobes less than
-23dB in E and H- planes. Due to the suppression of the feed network radiation the
patterns of the proposed design were much more symmetrical than conventional
monopulse arrays with deeper nulls.
Keywords: Monopulse antenna, microstrip arrays, spurious radiation, feed network
shielding, null depth.
ÖZ:
Tek darbe tekniği, Radar İzleme Sistemlerinde sinyal algılaması için yaygın olarak
kullanılan bir yöntemdir. Günümüze kadar bu tekniği uygulamak için çeşitli modern
teknolojiler kullanılmıştır. Bu teknik, mikro şerit teknolojisinin kullanımı, antenin tek
darbe işleme ağına tek bir yapıda entegre edilmesi ve hafifliği nedeniyle bir çok
araştırmacıyı cezbetmiştir. Uygulamaların çoğunda, tek darbe işleme ağının anten
performansına etkisi göz önüne alınmaz. Bu çalışmada, sistemin besleme ağını
yalınlaştırmak için yeni bir koruyucu yöntem önerilmektedir.
Önerilen yöntem tek darbe sistemleri için özel tasarlanmış olmasına rağmen farklı
uygulamalarda da kullanılması mümkündür. Koruyucu yöntemin verimliliğini
göstermek için tam dalga Mikrodalga Benzetim yazılımı (CST) kullanılarak bir
çalışma gerçekleştirilmiş ve tek darbe korumalı sistem ile geleneksel düzlemsel sistem
arasında karşılaştırma yapılmıştır. Tasarım frekansı 3 GHz, tasarım malzemesi de FR-
4 seçilmiştir.
Son anten tasarımı, düzlemsel dizi niteliğinden dolayı meydana gelen küçük lobları
azaltmak için dikdörtgen olmayan bir dağılım kullanarak daha da geliştirilmiştir.
Geliştirilmiş tasarım, -23 dB'lik boşluk derinliği ile tam sıfır açısında derinlik
sergilemektedir; toplam örüntü maksimuma yönelme 18.4 dBi ile E- ve Hdüzlemlerinde
yan loblar -23 dB'den daha azdır. Besleme ağı radyasyonunun
bastırılmasından ötürü, önerilen tasarımın hüzmeleri, geleneksel tek darbe dizilerinden
çok daha simetriktir ve boşluk derinliği daha fazladır.
Anahtar Kelimeler: Tek darbe anten, mikroşerit dizi, yapay radyasyon, besleme ağı
yalınlaştırması, boşluk derinliği.
