Future communication networks require directive antennas, which can be obtained using planar array antennas with a large number of elements. However, that requires many ports for the array, each having expensive components. It is possible to reduce the number of ports by tiling the large array into subarrays. This may lead to grating lobes, a well-known problem in antenna engineering that disadvantages energy efficiency and may cause compliance issues. On the contrary, irregularly tiled antennas with subarrays have the ability to randomize and average side lobes away. However, the properties of an irregular antenna with subarrays are hard to predict, and still pose a threat to emitting high Side Lobe Levels (SLLs) after a certain maximum beam steering angle. This thesis aims to lay the groundwork for an antenna system. Irregular octahedral tilings for subarrays on a rectangular lattice are generated and optimized with respect to directivity and SLLs with a simplified genetic algorithm. A novel dual-polarized broadband planar array element is further proposed. These elements are based on the previously proposed Body-of- Revolution Vivaldi antennas, with a novel aperture feeding. The selection of these elements is not only due to their broadband capabilities, but also for their ease of manufacturing.

Framtida kommunikationsnätverk kräver antenner med hög direktivitet, vilket kan uppnås av gruppantenner med många element. Detta kräver däremot många portar för gruppantennen, vilket i sin tur leader till ett kostsamt nätverk för strålningsformning. Det är möjligt att reducera antalet portar genom vidare gruppering av antennen, kallat subgrupperingar. Detta kan däremot i sin tur leda till gallerlober, vilket är ett välkänt problem inom antenndesign som missgynnar verkningsgraden och kan skapa störningsproblem. Om subgrupperingarna av antennelementen görs irreguljärt kan gallerloberna slå ut varandra slumpmässigt. De slumpmässiga konsekvenserna av irreguljära subgrupperingar är svåra att förutspå, och kan fortfarande eventuellt skapa höga sidlober efter en viss maximal styrvinkel. Detta examensarbete syftar att utgöra en grund för ett antennsystem. Irreguljära octomino-subgrupperingar på ett rektangulärt rutnät är genererade och optimerade med hänsyn till direktivitet och sidlobsnivåer med hjälp av en förenklad genetisk algoritm. Ett nytt dubbelpolariserat bredbandigt antennelement föreslås därefter. Dessa element är baserade på roterade Vivaldi-element med ett nytt slag av matning via aperturkoppling. Valet av dessa element är inte endast för dess bredbandiga egenskaper, utan även för deras relativt lätta tillverkning.