Investigation of Wide Band mm-Wave Radome

“Radome” is a necessary shield for any type of antenna. Itsshape, thickness, mechanical and electrical properties defineits application. This thesis mainly revolves around thetechniques, used for radome analysis in W-band with thehelp of electromagnetic solvers of High Frequency StructureSimulator (HFSS) and CST Microwave Studio. Measurementof permittivity of many materials is not made atsuch high frequencies and hence one is not sure about itsmaterial characteristics. This thesis includes a survey onmaterials which are applicable in W-band regime and givea sturdy performance with single type of material or commonlyknown as ‘Style A’ radomes. The thesis further describes,the shape and thickness modification of the radome.It contemplates on the the choice of solver involved and thedifferent advantages and disadvantages of the electromagneticsolvers with respect to this particular case. Severaltrials have been done on each of these platforms and onlythe relevant results have been presented. The antenna studiedis a “Travelling Wave Microstrip Patch Antenna” whichis subjected to different sizes of ground plane in order toobtain the realistic environment for it to be simulated in.It was observed that as the thickness of radome increased,the gain through the radome enclosed antennas decreasedbut the side lobe level performances improved. The simulationsdone in HFSS have a closer resemblance to theoryof radome performance.From the perspective of measurement, the return lossand insertion loss has been recorded for the radome in theW-band. A radome piece having different thicknesses hasalso been measured using the Rhode & Shwarz VNA. Asa step further, to study the radome pattern characteristic,Fabry perot periodic resonating dipoles are simulated ona radome of desired thickness. The height of the radomefrom the ground plane is optimized in order to get a 3-dB gain at the region of interest. After implementationit was observed that, around 76.5 GHz the setup which isdescribed later on acquired a gain of 20.33 dB. Althoughit is a high gain and low profile solution, it comes witha cost of narrow beam-width. Thus one has to optimizethe number of periodic elements along with phase taperingin order to achieve the desirable beam characteristics. Inshort, the thesis outlines the theory and thinking behinddesigning a radome, its effect on the antenna and how onecan resolve the issues.“Radom” är ett nödvändigt sköld för varje typ av antenn.Dess form, tjocklek, mekaniska och elektriska egenskaperdefiniera dess tillämpning. Denna avhandling beskriverfrämst kring de tekniker som används för radom analysi W-band med hjälp av elektromagnetiska simulering iHFSS och CST Microwave Studio. Mätningar av dielektricitetskonstantav många material görs inte vid så högafrekvenser och därmed en inte säker på dess materialegenskaper.Denna avhandling ingår i en undersökning om materialsom är tillämpliga i W-band regim och som ger enrobust prestanda med en enda typ av material eller allmäntkänd som Style Aradomer. Avhandlingen beskrivervidare, formen och tjockleken modifiering av radomen. Denöverväger om valet av solver inblandade och de olika fördelaroch nackdelar med de elektromagnetiska lösare medavseende på det aktuella fallet. Flera försök har gjorts påvar och en av dessa plattformar och endast relevanta resultathar presenterats. Antennen studeras är en “TravellingWave Micro Patch Antenna” när simuleras med ett jordplanstorlek 18.6 X 25. Denna antenn har utsatts för olikastorlekar av jordplanet i syfte att erhålla den realistiskmiljö som den skall simuleras i. Det observerades att närtjockleken av material ökade, förstärkningen genom radomenslutna antennerna minskade men nivå föreställningarSido lob förbättras. Dessutom är en bättre matchning erhållitsmed tjockare radomer. Simuleringarna görs i HFSS haren närmare likhet med teoretiska uttalanden av radomenprestanda. Ur mätningen, har avkastningen förlust och inlänkningsdämpningenregistrerats för radomen i W-bandet.Radomen har olika tjocklekar har mätts med hjälp av Rhode& Shwarz VNA. Som ett ytterligare steg för att förbättrai radomen mönster egenskap, Perot Fabry periodiska resonansdipoler simuleras på en radom med önskad tjocklek.Höjden på radomen från jordplanet är optimerad för att fåen 3dB förstärkning vid området av intresse. Efter genomförandetkonstaterades att omkring 76,5 vid installationenGHz vid som beskrivs senare förvärvat en vinst på 20,33dB. Även om det är en hög förstärkning lösning och lågprofil lösning, kommer det med en kostnad av smal smalarebredd av strålning. Sålunda behövs en optimering av detantalet periodiska element tillsammans med fas avsmalnandei syfte att uppnå de önskvärda balkegenskaper. I korthetbeskriver avhandlingen teori och tänkande bakom utformaen radom, dess effekt på antennen och hur man kan lösaproblemen för att få en mer realistisk lösning