در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

مطالعه تزویج متقابل یک آرایه پچ میکرواستریپی با جایگزینی المان های فراکتالی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
آرایه های فازی به آرایه هایی اطلاق می گردد که راستای بیم اصلی یا شکل پرتو آن توسط فاز نسبی جریان تحریک عناصر کنترل گردد، البته می توان با تغییر دامنه جریان تحریک عناصر نیز جهت بیم اصلی را عوض نمود. اسکن بیم تشعشعی به صورت الکترونیکی و با بهره گیری از شیفت دهنده های فازی از سرعت و دقت بالاتری نسبت به اسکن مکانیکی بیم برخوردار می باشد.
به دلیل کوپلینگ متقابل میان المان ها، تشعشع از المان های آنتن در یک آرایه به حالتی که به صورت مجزا تشعشع می کند فرق دارد. المان های مرکزی محیط متفاوتی نسبت به المان های کناری را تجربه کرده و پس توزیع های جریان متفاوتی نسبت به یکدیگر دارند که به صورت تابعی از فرکانس و زاویه اسکن تغییر می کند. در این شرایط اگر فاصله میان المان ها زیاد گردد (مثلا اگر فاصله میان المان ها ^ باشد) اثرات کوپلینگ متقابل قابل صرفنظر خواهد بود. اما در جداسازی معمول که المان ها به فاصله 2/^ از یکدیگر قرار گرفته اند اثرات کوپلینگ متقابل قابل ملاحظه خواهد بود. در این حالت رویه تعیین توزیع جریان بسیار مشکل شده و معمولا نیاز به حل تعداد زیادی انتگرال به گونه همزمان یا معادلات دیفرانسیل انتگرالی می باشد که تنها برای موردها ایده آل معینی حل شده می باشد.
در این پایان نامه آغاز کوپلینگ متقابل در آرایه ها، تئوری فراکتال و علت بهره گیری از فراکتال مورد مطالعه قرار گرفته و سپس روشی برای کاهش اثرات کوپلینگ متقابل با بهره گیری از المان های فراکتالی و المان های پاراستیک اظهار می گردد. که بدین مقصود یک آرایه پچ میکرواستریپی با المان های فراکتالی و المان های کناری به عنوان المان های پاراستیک طراحی و با بهره گیری از نرم افزار Ansoft designer شبیه سازی شده و با نتایج یک آرایه پچ میکرواستریپی با المان های مستطیلی مقایسه شده و نشان داده می گردد که با بکار بردن المان های فراکتالی و المان های پاراستیک کوپلینگ متقابل بین المان های آرایه کاهش می یابد.
مقدمه
آرایه های فازی به آرایه هایی اطلاق می گردد که راستای بیم اصلی یات شکل پرتو آن توسط فاز نسبی جریان تحریک عناصر کنترل گردد. البته می توان با تغییر دامنه جریان تحریک عناصر نیز جهت بیم اصلی را عوض نمود. معمولا رادارهای آرایه فازی یک روزنه ^50*^50 دارند که این روزنه یک بیم مدادی شکل 1 درجه می دهد. اگر هزینه ساخت محدودیت ایجاد نکند روزنه را با 10000 المان پر می کنند که به فاصله 2/^ از یکدیگر قرار گرفته اند. و اگر هزینه ها محدودیت ایجاد کند بایستی روزنه را با تعداد مشخصی از المان ها پر نمود. در کاربردهای نجوم و اخترشناسی برای ایجاد قدرت تفکیک فضایی بالا طول آرایه فازی به چندین ده کیلومتر می رسد که با خطوط انتقال با تلفات پایین مثل کابل های کواکسیال، فیبرهای نوری و موجبرهای بزرگ به یکدیگر وصل شده اند. قدرت تفکیک فضایی در این آرایه ها به یک آرک ثانیه و یا حتی کمتر از این می رسد که با دقت فضایی به دست آمده از تلسکوپ های نوری قابل مقایسه می باشد.
هر آنتن دارای یک امپدانس معادل در پایانه اتصال آن به منبع تحریک می باشد که امپدانس نقطه تحریک خوانده می گردد. حال اگر آنتن در یک محیط نامحدود و در حضور المان های تشعشعی دیگر تشعشع کند امپدانس نقطه تحریک همان امپدانس خودی آنتن می باشد که معمولا به دلیل وجود زمین اثر آن بایستی در نظر گرفته گردد. امپدانس نقطه تحریک دارای یک بخش حقیقی و یک بخش موهومی می باشد که در مطالعه میدان دور از اثر موهومی صرفنظر می گردد. امپدانس آنتن بستگی به عوامل زیادی مثل فرکانس کار، شکل آنتن، روش تحریک و مجاورت با المان های دیگر دارد. امپدانس آنتن همان نسبت میدان الکتریکی به میدان مغناطیسی می باشد که در پایانه یک آنتن به صورت نسبت ولتاژ به جریان پایانه تعریف می گردد. امپدانس متقابل هر المان نسبت به هر المان دیگری که در آرایه قرار گرفته می باشد به صورت نسبت ولتاژ در آن المان به جریانی که در المان دیگر هست تعریف می گردد به شرطی که پایانه المان اول اتصال باز باشد یعنی جریانی از آن نگذرد.
رویه مشخص محاسبه پترن تشعشعی آنتن های آرایه فازی بدین تبیین می باشد که پترن های تشعشعی المان های منفرد را با هو جمع می کنند. وقتی همه المان ها یکسان باشند پترن کل آرایه عبارتست از حاصلضرب فاکتور المان در فاکتور آرایه. فاکتور آرایه با جمع مستقیم یا در شبکه های پریودیک با تبدیل فوریه سریع (FFT) محاسبه می گردد. این نشان می دهد که عملکرد تشعشعی آرایه ارتباط مستقیم با عملکرد المان های منفرد دارد. فاکتور المان بایستی محاسبه یا اندازه گیری گردد و بستگی به طراحی فیزیکی تشعشع کننده و همچنین کوپلینک متقابل میان تشعشع کننده ها دارد. المان های لبه آرایه، فاکتور المان متفاوتی نسبت به المان های مرکزی دارند. پس رفتار متفاوتی نسبت به حالتی دارند که به صورت مجزا تشعشع می کنند. به گونه معمول هر المان بایستی طوری طراحی گردد که امپدانس آن تطبیق قابل قبولی را در پهلو آتش داشته باشد اما به دلیل کوپلینگ متقابل میان المان ها عدم تطبیق به وجود می آید. عدم تطبیق، عملکرد منابع تحریک یا دریافت کننده ها را دچار اختلال می کند که باعث ایجاد انعکاسات چندتایی و ایجاد بیم های مصنوعی می کند. پس مطلوبست که عملکرد تشعشعی المان در آرایه مشخص گردد. در این صورت فاکتور المان اکتیو به جای فاکتور المان مورد مطالعه قرار می گیرد که تابعی از زاویه نظاره شده (&,0) و زاویه اسکن (&,0) می باشد.
در آرایه های کوچک کوپلینک متقابل به دو صورت معرفی می گردد: (1) تغییر امپدانس اکتیو و عدم تطبیق میان المان ها و مدارات تغذیه. (2) اعوجاج پترن المان اکتیو آرایه. که این تغییرات نیز به نوبه خود به دو صورت بر سیستم آنتن اثر می گذارند: (i) تغییر دامنه و فاز در روزنه تشعشعی آنتن یعنی توزیع دامنه و فاز میدان تشعشعی به گونه مستقیم با دامنه و فاز جریان تحریک در المان ها متناسب نیست. (ii) پترن تشعشعی میدان دور آنتن از حاصلضرب فاکتور المان در فاکتور آرایه به دست نمی آید. این اثرات باعث می شوند تا خواص تشعشعی مطلوب مثل SLL پایین و اسکن بیم در جهات مورد نظر به دست آورده نشوند. روش های مختلفی برای کاهش و یا جبرانسازی اثر کوپلینگ در آنتن های آرایه ای کوچک بکار گرفته شده می باشد. به عنوان نمونه در روش جبرانسازی اثر کوپلینک متقابل با به دست آوردن خطای پترن، آغاز خطای به وجود آمده در پترن المان آرایه محاسبه گشته و سپس با اعمال ضرایب مناسب، خطا تصحیح شده و کوپلینگ متقابل جبرانسازی می گردد. روش دیگر جبرانسازی اثر کوپلینگ متقابل با بهره گیری از مفهوم پترن المان اکتیو می باشد، که در این روش جبرانسازی براساس محاسبه ضرایب کوپلینگ و تشکیل ماتریس کوپلینگ می باشد. بدین مقصود آغاز ضرایب کوپلنیگ متقابل بین المانهای آرایه به دست می آید و سپس با در نظر داشتن روابط مشخص می گردد که چه ضرایبی (دامنه و فازی) بایستی به هر المان اعمال گردد تا جبرانسازی صورت گیرد. روش دیگری که برای کاهش کوپلینگ متقابل در آرایه ها به کار می رود بهره گیری از تئوری فراکتال می باشد که روش پیشنهاد شده برای کاهش کوپلینگ متقابل در این پایان نامه بهره گیری از المان های فراکتالی به جالی المان های مستطیلی می باشد.
تعداد صفحه : 152
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد:بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس 50KHz برای برد 150Km

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید