تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,171 |
تعداد مقالات | 8,438 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,336,683 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,581,656 |
طراحی و شبیه سازی سامانه شبه اپتیک عبوری جهت تصویربردار موج میلیمتری | ||
علوم و فناوریهای پدافند نوین | ||
مقاله 1، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 40، تیر 1399، صفحه 123-133 اصل مقاله (1.36 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
فائزه جدیدی1؛ عبداله اسلامی مجد* 2؛ علیرضا عرفانیان3؛ سیدحسین محسنی ارمکی3 | ||
1دانشجوی دکترا- مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی مالک اشتر- لویزان- تهران | ||
2دانشکده الکترونیک- دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
3مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی مالک اشتر- لویزان- تهران- ایران | ||
تاریخ دریافت: 27 اردیبهشت 1398، تاریخ بازنگری: 25 مهر 1398، تاریخ پذیرش: 25 خرداد 1399 | ||
چکیده | ||
در این مقاله یک آنتن شبهاپتیک تصویربردار موج میلیمتری در فرکانس مرکزی 94 گیگاهرتز در باند W طراحیشده است. سامانه تصویربردار طراحیشده جهت تشخیص اشیای فلزی در فاصله 5 متری به تفکیکپذیری کمتر از 30 میلیمتر نیاز دارد. این سامانه غیرفعال شامل ترکیبی از یک عدسی دیالکتریک (اپتیک اولیه) جهت کانونی کردن تابش و یک هورن هرمی (اپتیک ثانویه) با دیوارههای فلزی بازشونده برای هدایت و تزویج مناسب تابش کانونیشده، به آشکارساز است. پارامترهای کلی این سامانه با استفاده از روش اپتیک هندسی محاسبه شده است. در ادامه ترکیبی از روش باریکه گاوسی و ماتریس انتقال پرتو ABCD برای تجزیهوتحلیل آنتن عدسی جهت یافتن محل و اندازه هورن تغذیه استفاده شده است. از نرمافزار قدرتمند طراحی اپتیکی ZEMAX برای طراحی عدسی و تصدیق نتایج طراحی بر اساس ردیابی پرتو استفاده شده است. در طراحی و شبیهسازی عدسی دیالکتریک، ماده پلیاتیلن بسیار چگال (HDPE) با قطر دهانه 650 میلیمتر بهکار رفته است. سپس یک هورن هرمی بهینه با بهره 9/18 دسیبل در فرکانس مرکزی 94 گیگاهرتز طراحی شده است. شبیهسازی هورن و بررسی نتایج آن با استفاده از نرمافزارهای تجاری FEKO و CST انجام شد. نتایج شبیهسازی آنتن هورن هرمی نشان میدهد که ترکیب آن با عدسی دیالکتریک مناسب است و روش تلفیقی (اپتیک هندسی، باریکه گاوسی و ماتریس ABCD) برای طراحی سامانه شبهاپتیک شامل عدسی و هورن برای تصویربرداری با الزامات موردنظر دقیق، ساده و کارآمد است. | ||
کلیدواژهها | ||
تصویربرداری موج میلیمتری؛ آنتن شبه اپتیک؛ طراحی اپتیکی و روش باریکه ی گاوسی | ||
مراجع | ||
[1] Zhou, J.; Chen, Q.; Zhang, Y.; Fan, Y.; Da Xu, K. “Aspheric Dielectric Lens Antenna for Millimeter-wave Imaging System”; Asia PACIF. Microwave 2015, 1-3.## [2] Sheen, D. M.; McMakin, D. L.; Hall, T. E. “Three-Dimensional Millimeter-Wave Imaging for Concealed Weapon Detection”; IEEE Trans. Microwave Theory 2001, 49, 1581-1592.## [3] Duric, A.; Magun, A. “Antenna Design for an Imaging Radiometer at 94GHz”; Proc. Int. ITG Conf. Antennas 2003, 257-260.## [4] Taylor, C. T. “Enhancement of Imagery From Passive Millimetre-wave Systems for Security Scanning”; Ph.D. Thesis, The University of Manchester, Manchester, 2015.## [5] Chen, Q.; Fan, Y.; Zhou, J.; Song, K. “Design of Quasi-Optical Lens Antenna for W-Band Short Range Passive Millimeter-Wave Imaging”; J. Comput. Com. 2015, 3, 93-99.## [6] Kim, W. G.; Moon, N. W.; Singh, M. K.; Kim, H. K.; Kim, Y. H. “Characteristic Analysis of Aspheric Quasi-optical Lens Antenna in Millimeter-wave Radiometer Imaging System”; Appl. Optics 2013, 52, 1122-1131.## [7] Wiltse, J. C. “History of Millimeter and Submillimeter Waves”; IEEE Trans. Microw. Theory 1984, 32, 1118-1127.## [8] Ditchfield, C.; England, T. “Passive Detection at Q Band”; RRE. Memo. 1955, 1124.## [9] Appleby, R.; Anderton, R. N. “Millimeter-Wave and Submillimeter-wave Imaging for Security and Surveillance”; Proc. IEEE, 2007, 95, 1683-1690.## [10] Lettington, A.; Alexander, N.; Dunn, D. “A New Opto-mechanical Scanner for Millimeter and Sub-millimeter Wave Imaging”; Proc. Soc. Photo-Opt INS. 2005, 5789, 16-24.## [11] Gao, X.; Li, C.; Gu, S.; Fang, G. “Design, Analysis and Measurement of a Millimeter Wave Antenna Suitable for Stand Off Imaging at Checkpoints”; J. Infrared. Millim. TE. 2011, 32, 1314-1327.## [12] Meng, Y.; Qing, A.; Lin, C.; Zang, J.; Zhao, Y.; Zhang, C. “Passive Millimeter Wave Imaging System Based on Helical Scanning”; SCI. REP-UK. 2018, 8.## [13] Yeom, S.; Lee, D. S.; Son, J. Y.; Jung, M. K.; Jang, Y.; Jung, S.-W. “Real-time Outdoor Concealed-Object Detection with Passive Millimeter Wave Imaging”; Opt. Express 2011, 19, 2530-2536.## [14] Jinghui, Q.; Zhong, Z.; Kai, L.; Gaofei, L.; Fei, X. “Design and Measurement of Quasi-optics for Millimeter Wave Imaging System”; IEEE Int. Workshop Imaging Systems and Techniques 2009, 132-135.## [15] Li, C.-M.; Huang, C.-Y.; Chang, L.-Y.; Yu, Y.-C.; Nien, C.-C.; Tarng, J.-H. “Development of a Compact Total Power Passive Millimeter-Wave Imaging System”; IEEE Int. Symp. Rf. 2011, 153-156.## [16] Bevan, M. “Electromagnetic Analysis of Horn Antennas in the Terahertz Region”; Thesis, National University of Ireland Maynooth, 2013.## [17] Goldsmith, P. F. “Quasioptical Systems”; Chapman & Hall, 1998.## [18] Jing-Hui, Q.; Nan-Nan, W.; Yi-Chi, Z.; Cai-Tian, Y.; Wei-Bo, D. “Research on Quasi-optics and Feed Antenna for Millimeter Wave Imaging System”; Proc. 9th Int. Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory 2010, 45-48.## [19] Milligan, T. A. “Modern Antenna Design”; Wiley Online Library, 2005.## [20] Fischer, R. E.; Tadic-Galeb, B.; Yoder, P. R.; Galeb, R.; Kress, B. C.; McClain, S. C. “Optical System Design”; Citeseer, 2000.## [21] Chen, Q.; Fan, Y.; Song, K. “Optimized Design of W-Band Quasi-Optical Lens by Using Optical Simulator and Numerical Analysis”; Prog. Elect. Res. 2016, 46, 173-181.## [22] Moffa, P.; Yujiri, L.; Agravante, H. H.; De Amici, G.; Dixon, D.; Fornaca, S. W. “Large-aperture Passive Millimeter-wave Pushbroom Camera”; PROC. Soc. Photo-Opt. Ins. 2001, 4373, 1-7.## [23] Malakzadeh, A.; Kamjoo, M. J.; Zare Kalate, S. R. “Simulation of Kerr Lens Behavior in a Ti:Sapphire Oscillator with Symmetric and Asymmetric Resenator”; Adv. Defence Sci. Technol. 2016, 6, 59-70.## [24] Goldsmith, P. F. “Quasi-optical Techniques”; Proc. IEEE 1992, 80, 1729-1747.## [25] O'Sullivan C. M.; Murphy, J. A. “Field Guide to Terahertz Sources, Detectors, and Optics”; SPIE Press Book, 2012.## [26] Alireza, K.; Martin, H. C.; Robert, D.; Mohammed, S.; Thomas, K. O.; Thorsten, S. “The Horn Antenna as Gaussian Source in the MM-Wave Domain”; J. Infrared Millim. TE. 2014, 35, 720–731.## [27] Wade, P. “Multiple Reflector Dish Antennas”; ed, 2004.## [28] Svedin, J.; Huss, L. G. “A 94 GHz Imaging Radar System”; Swedish Defence Research Agency, Sensor Technology, Technical Report, FOI-R-1191-SE, 2004.## [29] Tran, H. P.; Gumbmann, F.; Weinzierl, J.; Schmidt, L. P. “A Fast Scanning W-Band System for Advanced Millimetre-wave Short Range Imaging Applications”; EUROP. Radar Conf. 2006, 146-149.## [30] Raymond, C.; Ronca, S. “Relation of Structure to Electrical and Optical Properties”; Brydson's Plastics Materials, ed: Elsevier, 2017, 103-125.## [31] Lamb, J. W. “Miscellaneous Data on Materials for Millimetre and Submillimetre Optics”; J. Infrared Millim. TE. 1996, 17, 1997-2034.## [32] Barik, B. R.; Kalirasu, A. “Design of a UHF Pyramidal Horn Antenna Using CST”; J. Pure Appl. 2017, 114, 447-457.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 627 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 350 |