تحلیل و شبیه سازی ساختار Metamaterial برای بهبود گین و کوچک کردن ساختارآنتن موجبری – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:129
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

تحلیل و شبیه سازی ساختار Metamaterial برای بهبود گین و کوچک کردن ساختارآنتن موجبری – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
چكيده………………………………………………………1

مقدمه………………………………………………………………..2

فصل اول: كليات………………………………3
1- 1- هدف…………………………………………………………………4
1- 2- پيشينه تحقيق…………………………………………..4
1- 3- مراحل كاري……………………………………………….5

فصل دوم: متامتريال هاي الكترو مغناطيسي………………………………………………6
2- 1- مقدمه………………………………………………………7
2- 2- ضريب شكست…………………………7
2- 3- ساختار مورد بررسي………………………………………………….10
2- 3- 1- ضريب نفوذ پذيري الكتريكي منفي (0 < ɛ )……………..ا………..11
2- 3- 2- ضريب نفوذ پذيري مغناطيسي منفي (0 <µ)…………………….١٢
2- 4- آناليز خط انتقالي متامتريال هاي چپ گرد…………..15
2- 4- 1- آنتن هاي دو بانده حلقوي بر اساس مفاهيم CRLH………………ا………….22
2- 5- اثر داپلروارونه…………………………………………..25
2- 6- تشعشعات ميدان هاي دور منبع خطي در حضور ماده اي با ضرايب ɛ و µ…………..ا…………26

فصل سوم: كوچك كردن و بهبودگين با استفاده از متامتريال هاي الكترومغناطيسي…………………………29
3- 1- مقدمه…………………………………………………30
3- 2- تئوري انتقال موجبري………………………….30
3- 3- موجبر مستطيلي………………………….31
1- 3- 3- مدهاي الكتريكي عرضي (TE)…………….ا……………………33
1- 3- 2- مدهاي مغناطيسي عرض (TM) …………….ا…………………34
3- 4- كوچك سازي………………………………………………………..36
3- 5- استفاده از ساختار متامتريال براي بهبود گين آنتن هاي موجبري…………………….43

فصل چهارم : بدست آوردن پارامترهاي ɛوµ موثر يك ماده………………….47
4- 1- معرفي روش NRW………………………………ا…………….48
4- 2- الگوريتم استخراج پارامترهايɛ وµ موثر……………………………….53

فصل پنجم: شبيه سازي و نتايج عددي………………………………55

5- 1- بررسي تحقيقات تئوريك و شبيه سازي………………………….56
5- 56……………………..ا………………..Ansoft HFSSنرم افزار FEM روش -2
5- 3- بهبود گين……………………………………………….57
5- 3- 1- ساختارS……………ا……………..59
65……………………SRR&TW ساختار -2 -3 -5
5- 4- كوچك سازي…………………………………67
5- 5- شبيه سازي و نتايج عددي………………………69
5- 5- 1- تاثير استفاده از لايه اول…………………….69
5- 5- 2 تاثير استفاده از لايه دوم………………………………72
5- 6- ساختار Omega …………ا………………………..76

فصل ششم : نتيجه گيري و پيشنهادات………………….87
6- 1- جمع بندي…………………………..88
6- 2-پيشنهادات……………………………………..88

پيوست……………………………………………90

مراجع لاتين ………………………………………………….93
چكيده انگليسي………………………………………….100

چكيده :

استفاده از موجبر ها در بسياري از كاربردها اجتناب ناپذير است، موجبرها داراي مزايايي نسبت به ساختارهاي هدايت كننده صفحه اي هستندكه به تلفات كمتر، قابليت انتقال توان بالا و ايزولاسيون خوب در برابر سيگنال هاي مجاور، مي توان اشاره كرد، هزينه بالاي ساخت و اندازه بزرگ در فركانس هاي پايين مايكروويو، بزرگترين عيب آنها مي باشد. اولين روش براي كوچك سازي موجبرها، پركردن آنها با يك دي الكتريك بود كه منجر به كاهش اندازه شان با ضريب ε√ 1 نسبت به موجبر خالي مي شد، عيب اين روش، قيمت بالاي دي الكتريك و عدم استفاده از آن به عنوان آنتن، به دليل تشعشع كم از انتهاي باز موجبر بود. در اين تحقيق ما روش بهبود گين و كوچك سازي آنتن موجبري مستطيلي با استفاده از ساختار هاي متامتريال را بررسي مي كنيم. پارامتر هاي الكترومغناطيسي ساختار متامتريال استخراج شده و آنتن موجبري مستطيلي با اين ساختارها، مورد بررسي قرار مي گيرد. نتايج شبيه سازي نشان مي دهند كه لايه متامتريال وقتي كه ضريب شكستش نزديك به صفر باشد، مي تواند انژري تشعشعي را متمركزكرده باعث افزايش گين شده و خصوصيات تشعشعي آنتن را به طور موثري بهبود دهد. ما همچنين از ساختار Omegaبه علت ايجاد قابليت تشعشع براي آنتن در زير فركانس قطع موجبر، استفاده خواهيم كرد.

مقدمه :

با توجه به مزاياي زياد موجبرها، استفاده از آنها در بسياري از موارد اجتناب ناپذير مي باشد براي انتشار موج داخل موجبر، بايد فركانس موج از فركانس قطع موجبر، بزرگتر باشد، در غير اين صورت موج تزريقي به موجبر به شدت با فاصله تضعيف شده و ميرا مي شود. چون فركانس قطع به ابعاد مقطعي موجبر وابسته است، ابعاد آن در فركانس هاي پايين باند مايكروويوكه از پركاربرد ترين رنج هاي فركانسي مي باشد، نسبتا بزرگ خواهد بود. استفاده از مواد متامتريال كه داراي خصوصيات منحصر به فردي مي باشند، به موج اجازه انتشار زير فركانس قطع موجبر خالي به علت پشتيباني Backward waves ها يا امواج وارونه را خواهد داد، از اين ويژگي مي توان براي كوچك سازي موجبر استفاده كرد. خصوصيت جالب توجه ديگر متامتريال ها اينست كه ضريب شكستشان مي تواند منفي يا نزديك به صفر شود. طبق قوانين الكترو مغناطيسي، اگر ضريب شكست ماده اي نزديك به صفر شود، پديده فوق شكست رخ داده و امواج بازتابشي به جهت بردار نرمال سطح نزديك شده و باعث متمركز شدن ميدان ها شده و خصوصيات تشعشعي بطور موثري بهبود مي يابد. بدين منظور ماده متامتريال با ضريب شكست نزديك به صفر در فركانس مورد نظر به صورت لايه فوقاني در بالاي صفحه تشعشعي آنتن قرار گرفته و تاثير آن در بهره آنتن بررسي خواهد شد.

جمع بندي
در اين تحقيق بهبود گين و كوچك كردن آنتن موجبري مستطيلي از انتها باز تحليل و شبيه سازي شد، روش جديد استفاده ازمتامتريال هاي الكترو مغناطيسي با خواص منحصر به فرد مي باشد. گين اين آنتن به واسطه استفاده از اين مواد با ضريب شكست نزديك به صفر، به صورت لايه اي در بالاي صفحه تشعشعي آنتن افزايش مي يابد، اين آنتن به علت استفاده از اين ساختار متامتريال قابليت تشعشع زير فركانس قطع موجبر بواسطه پشتيباني امواج وارونه، را، دارد.
بعد از بررسي ساختار هاي مختلف Uniaxial MNG كه ضريب µ شان منفي است، ساختار تزويجي دو لبهomega شكل يا Broad side coupledبه عنوان متامتريال بهينه براي كوچك كردن آنتن موجبري مورد استفاده قرار گرفت.
نرم افزار Ansoft HFSS10 براي آناليز تئوري و عددي موجبر كوچك تر شده پيشنهادي، مورد استفاده قرار مي گيرد. معرفي مختصري از اين نرم افزار موثر براي آناليز مدارات فركانس بالا، در فصول قبلي ارائه گرديد. برمبناي نتايج شبيه سازي، اين آنتن قابليت تشعشع زير فركانس قطع موجبر يعني فركانس 4گيگاهرتز را دارد، مقدار افت برگشتي آنتن با استفاده از ساختار Bc-Omega در اين فركانس برابر 20دسيبل شده و پهناي باند آنتن تقريبا برابر800 مگاهرتز، است.
استفاده از ساختار S شكل كه نوعي از مواد متامتريال بوده و ضريب شكست آن در فركانس كار آنتن تقريبا مساوي صفر مي شود، باعث بهبود گين و دايركتيويته آنتن مي شود، تاثير اين لايه بصورت تكي و دو تايي در بالاي صفحه تشعشعي آنتن مورد تحليل و بررسي قرار گرفته و مشخص شد كه با يك لايه چيزي نزديك به 8 دسيبل و با دولايه چيزي نزديك به 11 دسيبل، گين آنتن افزايش يافت.
در قسمت آخر تاثير همزمان ساختار هاي Omega و S بصورت همزمان، در ساختار آنتن بررسي شد، در اين مرحله ساختار Bc- Omega درون موجبر و لايه ازساختار S شكل در بالاي صفحه تشعشعي قرار گرفته شده و آنتن مورد شبيه سازي، قرار گرفت.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت