Design of dual polarized antenna array for x band off-the-grid casa otg radar

Abstract

The design of a dual polarized antenna array operating at the center frequency of 9.4 GHz is presented in this thesis. A 2X2 dual polarized antenna sub array is designed on a multilayered structure for operation at 9.4GHz. A series-fed linear array is created using 2X2 sub array structures as elements. Two different layered structures are presented for the sub array structure. For the first structure, the patch radiators and the feed network are designed using a substrate (RT Duroid 5870) with permittivity of 2.33 and a thickness of 0.787 mm. For the second structure, the patch radiators are placed on a substrate (RT Duroid 5870) with height 0.787 mm while the feed network is placed on a different material (TSM DS3) having permittivity of 3 and thickness 0.254 mm. The multilayered sub array was fabricated at Prototron Circuits and the measurements were taken at the Radiation Laboratory at UPRM. For the linear array several amplitude distributions including uniform, Taylor 1-P and Taylor ̅ was considered. The design of the sub array and linear array including results of simulation and experimental results are presented and discussed in the thesis.

Esta tesis presenta el diseño de un arreglo de antenas polarizadas duales operando en un centro de frecuencia de 9.4 GHz. Un subarreglo de antenas polarizadas duales 2X2 está diseñado en una estructura de múltiples capas para operar a 9.4 GHz. Un arreglo lineal de "series-fed" es creado usando estructuras de subarreglos 2X2 como elementos. Dos estructuras en capas son presentadas para la estructura del subarreglo. Para la primera estructura, la antena y la red de alimentación son diseñadas usando un sustrato (RT Duroid 5870) con permisividad de 2.33 y espesor de 0.787 mm. Para la segunda estructura, las antenas están colocadas en un sustrato (RT Duroid 5870) con altura 0.787 mm mientras que la red de alimentación se encuentra en un material diferente (TSM DS3) teniendo permisividad de 3 y espesor de 0.254 mm. El subarreglo de multiples capas fue fabricado por "Prototron Circuits" y las medidas fueron tomadas en el Laboratorio de Radiación de la UPRM. Para el arreglo lineal fueron consideradas múltiples distribuciones de amplitud, incluyendo "Taylor" y "Taylor 1-P". El diseño de un subarreglo y un arreglo lineal de microcintas, incluyendo resultados de simulaciones y experimentos realizados, son presentados y discutidos en esta tesis.