การออกแบบเสาอากาศแบบคอร์รูเกตเต็ดฮอร์น

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้เสนอวิธีการวิเคราะห์การส่งผ่านของคลื่นในท่อนำคลื่นที่มีผิวด้านในเป็นรูปคอร์รูเกตแบบรายคาบ โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้ข้อมูลพื้นฐานสำหรับนำคอร์รูเกตเต็ดฮอร์นไปใช้เป็นฟิดฮอร์นสำหรับสายอากาศแบบแคสซีเกรนที่ใช้กับสถานีภาคพื้นดินของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมในการวิเคราะห์เริ่มต้นจากการใช้สมการแมกซ์เวลล์ร่วมกับทฤษฎีของฟลอเกท์สร้างสมการลักษณะสมบัติ โดยคำนึงถึงเงื่อนไขของเขตที่เป็นคอร์รูเกต จากนั้นจึงแก้สมการลักษณะสมบัติหาคำเฉลยออกมาโดยใช้วิธีการเชิงเลข และได้แสดงผลการคำนวณคุณสมบัติที่สำคัญต่างๆ ได้ ได้แก่ ผลของขนาดของโครงสร้างคอร์รูเกตที่มีต่อคุณสมบัติการส่งผ่านคลื่นโดยได้คำนวณผลการตอบสนองต่อความถี่ของท่อนำคลื่นแบบคอร์รูเกตที่ขนาดต่างๆ ไว้ และพบว่าการตอบสนองต่อความถี่จะดีในช่วงความถี่ทำงานประมาณ 1 ออคเตฟ และจะดีที่สุดเมื่ออัตราส่วนของระยะสล๊อตต่อระยะฟิตซ์ของคอร์รูเกตมีค่าเท่ากับ 1 จากนั้นได้ศึกษาเงื่อนไขที่ทำให้คลื่นที่ส่งผ่านอยู่ในรูปโหมดไฮบริดสมดุล ซึ่งเป็นโหมดที่จะทำให้คลื่นที่แผ่กระจายออกจากปากฮอร์นมีแพทเทอร์นที่สมมาตรและขั้วคลื่นไขว้ต่ำ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์ของฟิดฮอร์น นอกจากนี้ได้คำนวณแพทเทอร์นการแผ่คลื่นโดยคำนึงถึงผลกระทบของพารามิเตอร์ต่างๆ ที่จะมีต่อระบบฟิดไว้ จากผลการวิเคราะห์ที่เสนอไว้นี้จะสามารถนำมาใช้ในการออกแบบขนาดที่เหมาะสมของคอร์รูเกตเต็ดฮอร์นที่จะนำไปใช้ในย่านความถี่ต่างๆ ได้ และในตอนท้ายได้เสนอขนาดของคอร์รูเกตเต็ดฮอร์นที่เหมาะสมที่จะใช้กับสายอากาศแบบแคสซีเกรนขนาด 4.5 เมตร ในระบบความถี่ 4/6 กิกะเฮิตซ์ไว้