عنوان : طراحی سیرکولاتور دو بانده میکرواستریپ کوچک با DGS

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

مهندسی برق مخابرات

عنوان:

طراحی سیرکولاتور دو بانده میکرواستریپ کوچک با DGS

استاد راهنما:

دکترزهرااطلسباف

استاد مشاور:

دکتر کیوان فرورقی

شهریور 1386

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
 
عنوان مطالب                                             شماره صفحه
 
 
چکیده………………………………………………………………………………………………………… 16
 
مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 17
 
فصل اول: کلیات…………………………………………………………………………………………. 19
 
(1-1 هدف………………………………………………………………………………………………… . 20
 
(2-1 پیشینه پژوهش……………………………………………………………………………………….. 20
 
(3-1روش کارو پژوهش………………………………………………………………………………….. 22
 
( 1 – 3 – 1 مطالعه هایبرید خط شاخهای فشرده باند پهن……………………………………… 22
 
( 2 – 3 – 1 مطالعه کوپلر خط شاخهای دو بانده(25…………………………. (900/2000Mhz
 
( 3 – 3 – 1 شبیه سازی کوپلر دو بانده خط شاخه ای T شکل………………………………… 26
 
فصل دوم: تقریبی برای طراحی و بکار بستن کوپلر خط شاخهای
 
تک بانده و دو بانده πو T شکل……………………………………………………………………. 28
 
(1-2مدار خط شاخهای اندازه فشرده T شکل………………………………………………………. 29
 
(2-2طراحی و بکار بستن مدار T شکل و رسم منحنی مشخصه آن…………………………… 33
 
(3-2 کوپلر خط شاخهای……………………………………………………………………………….. 36
 
(4-2 فرموله کردن با بهره گیری از ماتریس خطوط انتقال…………………………………………….. 37
 
(5-2 نتایج شبیهسازی مدار π شکل بدون بهره گیری از استاب…………………………………….. 41
 
(6-2 شکل گیری جهت دو بانده کردن مدار……………………………………………………………….. 43
 
(1 -6-2 بهره گیری از استاب مدار باز ( ربع طول موج)……………………………………………… 43
 
λ
(2-6-2 بهره گیری از مدار اتصال کوتاه ( طول 44……………………………………………………. ( 2
(7-2 واکاوی(تحلیل) مدار π شکل خط شاخهای دوبانده و نظاره نتایج شبیهسازی………… 46
 
فصل سوم: طراحی مدار میکرواستریپ فشردهT شکل دوبانده با
 
اندازه کاهش یافته.…………………………………………………………………………………… 50
 
(1-3 دوبانده کردن مدار T شکل خط شاخهای کوچک شده با در نظر داشتن طریقه ارائه شده در
 
دو بانده کردن کوپلرπ شکل ( 900MHz و 51…………………………………….. (2400MHz
 
(2-3 بهره گیری از برنامه کامپیوتری ساده جهت بدست آوردن پارامترهای مدار دو بانده……… 52
 
(3-3 واکاوی(تحلیل) مدار T شکل دو بانده در چند محیط ( نرم افزار) مختلف و نظاره
 
نتایج………………………………………………………………………………………………………….. 53
 
فصل چهارم: مطالعه انواع مختلف DGS و اثرات آن بر روی
 
خطوط میکرواستریپ…………………………………………………………………………………… 59
 
DGS (1-4 چیست………………………………………………………………………………………. 60
 
( 2 – 4 مشخصات کلی 60 ………………………………………………………………………. DGS
 
( 3 – 4 کاربردهای 61……………………………………………………………………………… DGS
 
( 4 – 4 ویژگیهای 61……………………………………………………………………………….. DGS
 
( 5 – 4 اثر DGS دمبلی شکل بر روی خطوط میکرواستریپ………………………………….. 61
 
( 1 – 5 – 4 الگوی .DGSدمبلی شکل و ویژگی شکاف باند………………………………….. 63
 
DGS ( 2 – 5 – 4 دمبلی پریودیک قویتر…………………………………………………………… 64
 
( 3 – 5 – 4 اندازهگیریهای مربوط به DGS دمبلی شکل……………………………………….. 66
 
( 6 – 4 مطالعه اثرات DGSهای هلزونی در تقسیم کننده توان بر روی هارمونیکها……….. 68
 
-7-4مدل مداری و هندسه DGS هلزونی غیرمتقارن………………………………………………. 70
 
( 8 – 4 حذفهارمونیکهادر مدار مقسم توان………………………………………………………….. 73
 
( 9 – 4 نظاره اثرات DGS برروی کوپلر T شکل در یک باندفرکانسی…………………… 78
 
( 10 – 4 نظاره اثرات DGS برروی مدار دو بانده طراحی شده…………………………….. 80
 
فصل پنجم:چگونگی بهره گیری از کوپلر بدست آمده در طراحی
 
سیرکولاتور……………………………………………………………………………………………….. 82
 
(1-5طراحی سیرکولاتور……………………………………………………………………………….. 83
 
(2-5مدار معادل برای سیرکولاتور با بهره گیری از یک ژیراتور و دو کوپلر………………… 83
 
فصل ششم:نتیجه گیری وپیشنهادات…………………………………………………….. 86
 
(1-6نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………… 87
 
(2-6پیشنهادات……………………………………………………………………………………………. 88
 
پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………….. 89
 
منابع و ماخذ………………………………………………………………………………………………… . 93
 
سایتهای اطلاع رسانی……………………………………………………………………………………. 97.
 
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………….. 98
 
فهرست جدول ها
 
عنوان                                                                        شماره صفحه
 
:(1-2)مشخصات الکتریکی وفیزیکی مدار در دو باند…………………………………………… 47
 
(1-3) دو بازه فرکانسی و دو هدف مورد نظر پروژه……………………………………………… 55
 
(2-3.) بازه بالا و پایین جهت optimom هدف………………………………………………….. 56
 
(1–4)مقایسه اثر DGSهای واحد و پریودیک با توزیع نمایی…………………………………. 66
 
فهرست شکل ها
 
عنوان                                                                      شماره صفحه
 
(a) ( 1 – 1) خط انتقال مرسوم (b) خط انتقال معادل با سری شدن یک خط و
 
استاب (c) مدل معادل المانهای فشرده برای محاسبه فرکانس قطع……………………………. 23
 
(a) ( 2 – 1) سرس خطوط انتقال کوچک شده با چندین استاب
 
باز (b) بزرگی پاسخ……………………………………………………………………………………… 25
 
( 3 – 1) نمایی از نرم افزار Serenade. RTL جهت بدست آورن طول
 
فیزیکی و پنهای خطوط…………………………………………………………………………………. 26
 
(  1-2 ) ساختار T شکل خط انتقال ربع طول موج………………………………………………. 30
 
(  2-2 ) منحنی رسم شده حاصل از برنامه کامپیوتری θ1)بر حسب32……………………. .(θ3
 
(  3-2 ) مدار چاپی خط شانهای T شکل…………………………………………………………… 34
 
S11 (a) ( 4-2)،S12،S13،(b) S14  پاسخ فازی مدار Tخط شاخهای…………………….. 35
 
(5-2) ساختار کوپلر خط شاخه ای یک بانده مرسوم…………………………………………….. 38
 
(a) ( 6 – 2) ساختار معادل پیشنهادی (b) خط شاخهای 38………………………………….. . λ4
S11 (  7-2 )،S12،S13وS14 از کوپلر بدون استاب………………………………………….. 42
 
(  8-2 ) پاسخ زاویهS12وS14 برای مدار بدون استاب………………………………………… 42
 
( 9-2 ) ساختار کوپلر پیشنهادی با استاب مدار باز……………………………………………… 44
 

( 10-2 ) ساختار کوپلر پشنهادی با استاب اتصال کوتاه ……………………………………………….. 45
11-2 ) ) نتایج شبیه سازی ………………………………………………………………………. …(S11) 47
12-2 ) ) نتایج شبیه سازی(S12و…………………………………………………………………. .(S13 48
( (  13-2 نتایج شبیه سازی ………………………………………………………………………… .(S14) 48
14-2 )  )نتایج شبیه سازی (پاسخ فاز مدار با استاب باز) …………………………………………… 49
( (a) ( 1-3 شماتیک (b) مدار چاپی ………………………….. (designer, hfss) ansoft 55
( S11(a) ( 2-3،S12،S13وS14 مدار شبیه سازی شده  
در ……………………………………………………………ADS (c) serenade (b) ansoft (a) 57
( 3-3 ) پاسخ فازی مدار دو بانده. …………………………………………………………………………… 58
1-4 ) ) شمای مختلف H (a) DGS شکل T ( b)شکل (c)هلزونی  
شکل (d) دمبلی شکل. …………………………………………………………………………………………… 60
( 2-4 ) خط میکرواستریپ با εr = 15 و ………………. ………………………….. h = 1/575 62
( 3-4 ) پارامترهای S مدار دوپورته.. …………………………………………………………………….. 62
( 4-4 ) مدار با DGS دمبلی شکل .. ……………………………………………………………………. 63
( 5-4 ) پارامترهای S مدار با DGS دمبلی شکل …………………………………………………… 63
( 6-4 (a) ( نوع (b) 1 نوع (c) 24  نوع DGS 3 دمبلی شکل ……………………………….. 65
( 7-4 ) پارامترهای S برای DGS دمبلی با انواع مختلف سایز. ………………………………… 66
( 8-4 ) مقایسه پارامترهای S مدارهای (a) DGS نوع (b) نوع (c) 2 نوع 67 …………. ..3

 

(  9-4 ) خط میکرواستریپ با DGS هلزونی نامتقارن برروی زمین. …………………………. 70
( 10-4 ) پارامترهای انتقال خط با DGS متقارن ( A = A’ = B’ = 3mm و  
نامتقارن A = 3/4m) و ………………………………………………………………….(B = 2/6 mm 71
11-4  ) ) فرکانس روزنانس ناشی از بر هم زدگی سمت چپ و راست خط بر حسب  
تابعی از ………………………………………………………………………………………………………. .B/A 71
12-4  ) ) مدار معادل بخش DGS هلزونی نامتقارن ……………………………………………….. 73
13-4 ) DGS (a) ( هلزونی نامتقارن برای حذف هارمونیک دوم و سوم  
(b) مدار معادل ساختار این …………………………………………………………………………..DGS 74
( 14-4 ) پارامترهای S مدار با DGS هلزونی بصورت EM و شبیه سازی شماتیک …….. 75
15-4  ) ) هندسیای از (a) مقسم توان ویل کنیسن معمولی (b) مقسم توان با  
DGS نامتقارن……………………………………………………………………………………………………….. 76
( 16-4 ) نتایج شبیه سازی (a) پارامتر S مقسم توان معمولی S (b) برای مقسم  
توان با ……………………………………………………………………………………………………….. ..DGS 77
17-4  ) ) مقسم توان willkinson با DGS هلزونی نامتقارن (a) روی مدار  
(b) پشت مدار………………………………………………………………………………………………………. 77
( 18-4 ) نتیجه شبیه سازی مقسم توان با DGS هلزونی نامتقارن(………. S12 ( b) S11 (a 78
( 19-4 ) مدار T شکل با بهره گیری از DGS هلزونی (a) یک بعدی (b) سه بعدی………. 79
20-4  ) (a) ( نتیجه پاسخ شبیه سازی کوپلر با بهره گیری از اعمال (b) DGS بدون  
این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود سمینار ارشد رشته برق کنترل: ارزیابی و ممیزی عملکرد حلقه های کنترلی

 
بهره گیری از 80………………………………………………………………………………………. DGS
 
( 21-4  ) مدار چهار پورتی T شکل دوبانده با اعمال DGS دمبلی شکل در
 
شاخه خطوط………………………………………………………………………………………… 81
 
( 22-4) پارامترهای S حاصل از بکار بستن 81………………………………………… DGS
 
(1-5)نماد ژیراتور…………………………………………………………………………………… 83
 
( 2-5)سیرکولاتور 4 پورته متشکل از دو مدار هیبریدی و زیراتور………………………. 83
 
(3-5) سیرکولاتور ساخته شده با بهره گیری از دو کوپلر و یک ژیراتور…………………….. 84
 
(a)(4-5)،((b،((cو(:(dنتایج شبیه سازی سیرکولاتور……………………………………….. 85
 
(1-6)شبکه دو قطبی خطی……………………………………………………………………….. . 91
 
چکیده:
 
در این پروژه سیرکولاتور دو بانده با ابعاد کوچک ارائه شـده اسـت. در طراحـی سـیرکولاتور مـورد نظـر از
 
کوپلر شاخه ای (BLC)1 میکرواستریپی دو بانده کوچک شده بهره گیری شده می باشد . پس در این پـروژه بیـشتر
 
بر روی چگونگی کوچک سازی و دو بانده کردن کوپلر شاخه ای میکرواستریپی با اسـتفاده از مـدارات T و
 
همچنین DGS2 متمرکز شده ایم . در کوپلر شاخه ای پیشنهادی از مدارات T در هر شاخه که دارای طـول
 
الکتریکی ±90 درجه در دو بانده می باشند ، بهره گیری شده می باشد. از طرفی در صفحه زمـین در زیـر خطـوط
 
این کوپلر DGS هایی قرار دارند که با بهره گیری از این DGSها ، طول الکتریکی خطوط کاهش یافته و ابعاد
 
کوچکتر می گردند. کوپلر دو بانده کوچک شده توسط نرم افزارهایSerenadeوADS3وAnsoft تحلیـل
 
شده و نتایج شبیه سازی در این پروژه آورده شده اند. سپس با بهره گیری از کوپلرهای دو بانده کوچک شـده ،
 
سیرکولاتور مورد نظر طراحی گردیده می باشد.
 
مقدمه:
 
امروزه تقاضا برای بهره گیری از عناصر دو بانده در صنعت مخابرات رو به افزایش می باشد . سیستمهای مخابرات
 
با آنتن های دو بانده کاربرد زیادی دارند. سیرکولاتور یکی از عناصر اصلی در چنین سیستم هایی اسـت. بـا
 
بهره گیری از سیرکولاتور دو بانده می توان از یک تغذیه بین آنتن و سیستم مخـابراتی اسـتفاده نمـود. یکـی از
 
اجزای اصلی در ساخت سیرکولاتورهای چهار پورتی ، کوپلرهای هایبریدی و کوپلرهای شاخه ای((BLC
 
می باشند.
 
(BLC) از چهار خط انتقال به طول ربع طول موج مؤثر در فرکانس اصلی و هارمونیک هایی کار می کنـد.
 
.[1] ,[2]
 
معمولا این کوپلرها بزرگ هستند و سطح و فضای اشغال شده توسط آن ها زیاد می باشد. در اکثـر کاربردهـای
 
امروز به خصوص در بردهای صفحه ای و میکرواستریپی ، این عیب به شمار می رود. پس ، امـروزه روش
 
های مختلفی برای کوچک سازی و افزایش پهنای باند]٣[7- این کوپلرها ارائه شده می باشد.
 
در مخابرات مدرن امروزی نیاز به اجزاء دو بانده بالاخص کوپلر BLC دو بانده ، می باشد تا مقدار عناصـر
 
مورد بهره گیری ،کاهش یابد.
 
] Hsiang٨[ از خطوط چپگرد برای دو بانده کردن کوپلر بهره گیری کرده می باشد.BLC شامل خطـوط متـصل
 
شده به یک جفت المان موازی]١١[ گزارش شده می باشد.
 
در این پروژه با بهره گیری از روشـهای کوچـک سـازیBLC و ترکیـب آن هـا بـا روشـهای دو بانـده سـازی
 
ابتداBLC با ابعاد کوچک در دو بانده 900Mhzو2400Mhz طراحی شده می باشد سپس برای کاهش بیـشتر
 
سطحBLCصفحه ای ازDGS ها بهره گیری شده می باشد.
 
گزارش ارائه شده از نمونه طراحی سیرکولاتور مورد نظر شامل قسمت های زیر می باشد:
 
در فصل اول کلیاتی در مورد مراحل انجام پروژه ،هدف از انجام مراحل کار ، پیشینه تحقیقهای انجـام شـده
 
در مورد مدارمورد نظر و روش کمی کار مورد مطالعه قرار گرفته می باشد.
 
در فصل دوم آغاز چگونگی افزایش پهنای باند کوپلرها ، کوچک سازی با بهره گیری از مدارT و بهره گیری از مـدارπ
 
بــرای دو بانــده کــردن کوپلربررســی شــده اســت. ســپس بــا اســتفاده از نــرم افزارهــای تخصــصی
 
مانندSerenadeوAnsoft مدارات ذکر گردیده تحلیل گشته و نتایج شبیه سازی آورده شده اند.
 
در ادامه کوپلر کوچک شده با بهره گیری از مدارT ، با در نظر داشتن طریقه ارائـه شـده در دو بانـده کـردن کـوپلر بـا
 
مدارπ ، در فصل سوم دو بانده شده و روابط حاصل برای دو بانده کردن آن به دست آمده می باشد.
 
کوپلر به دست آمده با بهره گیری از نـرم افـزار ADSوSerenadeوAnsoft تحلیـل و بهینـه گـشته اسـت و
 
منحنی های مربوط به آن در این فصل آورده شده اند.
 
در فصل چهارم DGS به عنوان ابزاری برای کوچک سازی مدارات صفحه ای تبیین داده شده و از آن برای
 
کوچکتر کردن ابعاد کوپلر دو بانده بهره گیری شده می باشد . نتایج شبیه سـازی کـوپلر حاصـل ، نـشان داده شـده
 
می باشد. چگونگی بهره گیری از کوپلر به دست آمده در طراحی سیرکولاتور در فصل پنجم تبیین داده شده اسـت
 
و در انتها در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار آورده شده می باشد.
 
فصل اول:
کلیات
 
(1-1 هدف
 
کوپلرهای شاخهای با بکار بستن استابها ( مدارباز – مدار کوتاه) نیزو با Cascade شدن یک سـری شـاخه
 
برکاستن حجم و بالا رفتن پهنای باند تأثیر بسازیی را دارند. همچنین المانهای فشرده به ما امکـان کـوچکتر
 
کردن مدار را میدهند و با عث افزایش باند میگردند منتهی برای ساخت مدار نهایی با کـاهش سـایز کلـی و
 
افزایش پهنای باند و بکار بردن کوپلینگ مناسب در سرهای مدار و ایزوله کردن پورتها از همدیگر مـیتـوان
 
از روش مناسب بکار بردن DGS و نتیجتاً افزایش اندوکتانس خطوط و در نتیجه اهداف مطلوب دسترسـی
 
پیدا نمود.
 
در این پروژه هدف کلی رسیدن به ساختار فشرده و نیز بهره گیری از مدار میکرواستریپی در دو بانـد فرکانـسی
 
دلخواه و نیز افزایش هر یک از باندهای فرکانسی می باشد. و عـلاوه بـر ایـن بـا بکـار بـستن ( defected
 
ground structure) DGS بر روی زمین مدار شاهد اثرات مثبت آن برروی دستیابی باند فرکانسی مورد
 
نظر و نتیجتاً کاهش سایز مدار و خواهیم بود.
(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)
تعداد صفحه : 137
قیمت : چهارده هزار تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

دسته‌ها: مهندسی برق