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
چکیده………………………………………………………۱

مقدمه………………………………………………………………..۲

فصل اول: کلیات………………………………۳
۱- ۱- هدف…………………………………………………………………۴
۱- ۲- پیشینه تحقیق…………………………………………..۴
۱- ۳- مراحل کاری……………………………………………….۵

فصل دوم: متامتریال های الکترو مغناطیسی………………………………………………۶
۲- ۱- مقدمه………………………………………………………۷
۲- ۲- ضریب شکست…………………………۷
۲- ۳- ساختار مورد بررسی………………………………………………….۱۰
۲- ۳- ۱- ضریب نفوذ پذیری الکتریکی منفی (۰ < ɛ )……………..ا………..۱۱
۲- ۳- ۲- ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی منفی (۰ <µ)…………………….١٢
۲- ۴- آنالیز خط انتقالی متامتریال های چپ گرد…………..۱۵
۲- ۴- ۱- آنتن های دو بانده حلقوی بر اساس مفاهیم CRLH………………ا………….۲۲
۲- ۵- اثر داپلروارونه…………………………………………..۲۵
۲- ۶- تشعشعات میدان های دور منبع خطی در حضور ماده ای با ضرایب ɛ و µ…………..ا…………۲۶

فصل سوم: کوچک کردن و بهبودگین با استفاده از متامتریال های الکترومغناطیسی…………………………۲۹
۳- ۱- مقدمه…………………………………………………۳۰
۳- ۲- تئوری انتقال موجبری………………………….۳۰
۳- ۳- موجبر مستطیلی………………………….۳۱
۱- ۳- ۳- مدهای الکتریکی عرضی (TE)…………….ا……………………۳۳
۱- ۳- ۲- مدهای مغناطیسی عرض (TM) …………….ا…………………۳۴
۳- ۴- کوچک سازی………………………………………………………..۳۶
۳- ۵- استفاده از ساختار متامتریال برای بهبود گین آنتن های موجبری…………………….۴۳

فصل چهارم : بدست آوردن پارامترهای ɛوµ موثر یک ماده………………….۴۷
۴- ۱- معرفی روش NRW………………………………ا…………….۴۸
۴- ۲- الگوریتم استخراج پارامترهایɛ وµ موثر……………………………….۵۳

فصل پنجم: شبیه سازی و نتایج عددی………………………………۵۵

۵- ۱- بررسی تحقیقات تئوریک و شبیه سازی………………………….۵۶
۵- ۵۶……………………..ا………………..Ansoft HFSSنرم افزار FEM روش -۲
۵- ۳- بهبود گین……………………………………………….۵۷
۵- ۳- ۱- ساختارS……………ا……………..۵۹
۶۵……………………SRR&TW ساختار -۲ -۳ -۵
۵- ۴- کوچک سازی…………………………………۶۷
۵- ۵- شبیه سازی و نتایج عددی………………………۶۹
۵- ۵- ۱- تاثیر استفاده از لایه اول…………………….۶۹
۵- ۵- ۲ تاثیر استفاده از لایه دوم………………………………۷۲
۵- ۶- ساختار Omega …………ا………………………..۷۶

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات………………….۸۷
۶- ۱- جمع بندی…………………………..۸۸
۶- ۲-پیشنهادات……………………………………..۸۸

پیوست……………………………………………۹۰

مراجع لاتین ………………………………………………….۹۳
چکیده انگلیسی………………………………………….۱۰۰

چکیده :

استفاده از موجبر ها در بسیاری از کاربردها اجتناب ناپذیر است، موجبرها دارای مزایایی نسبت به ساختارهای هدایت کننده صفحه ای هستندکه به تلفات کمتر، قابلیت انتقال توان بالا و ایزولاسیون خوب در برابر سیگنال های مجاور، می توان اشاره کرد، هزینه بالای ساخت و اندازه بزرگ در فرکانس های پایین مایکروویو، بزرگترین عیب آنها می باشد. اولین روش برای کوچک سازی موجبرها، پرکردن آنها با یک دی الکتریک بود که منجر به کاهش اندازه شان با ضریب ε√ ۱ نسبت به موجبر خالی می شد، عیب این روش، قیمت بالای دی الکتریک و عدم استفاده از آن به عنوان آنتن، به دلیل تشعشع کم از انتهای باز موجبر بود. در این تحقیق ما روش بهبود گین و کوچک سازی آنتن موجبری مستطیلی با استفاده از ساختار های متامتریال را بررسی می کنیم. پارامتر های الکترومغناطیسی ساختار متامتریال استخراج شده و آنتن موجبری مستطیلی با این ساختارها، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که لایه متامتریال وقتی که ضریب شکستش نزدیک به صفر باشد، می تواند انژری تشعشعی را متمرکزکرده باعث افزایش گین شده و خصوصیات تشعشعی آنتن را به طور موثری بهبود دهد. ما همچنین از ساختار Omegaبه علت ایجاد قابلیت تشعشع برای آنتن در زیر فرکانس قطع موجبر، استفاده خواهیم کرد.

مقدمه :

با توجه به مزایای زیاد موجبرها، استفاده از آنها در بسیاری از موارد اجتناب ناپذیر می باشد برای انتشار موج داخل موجبر، باید فرکانس موج از فرکانس قطع موجبر، بزرگتر باشد، در غیر این صورت موج تزریقی به موجبر به شدت با فاصله تضعیف شده و میرا می شود. چون فرکانس قطع به ابعاد مقطعی موجبر وابسته است، ابعاد آن در فرکانس های پایین باند مایکروویوکه از پرکاربرد ترین رنج های فرکانسی می باشد، نسبتا بزرگ خواهد بود. استفاده از مواد متامتریال که دارای خصوصیات منحصر به فردی می باشند، به موج اجازه انتشار زیر فرکانس قطع موجبر خالی به علت پشتیبانی Backward waves ها یا امواج وارونه را خواهد داد، از این ویژگی می توان برای کوچک سازی موجبر استفاده کرد. خصوصیت جالب توجه دیگر متامتریال ها اینست که ضریب شکستشان می تواند منفی یا نزدیک به صفر شود. طبق قوانین الکترو مغناطیسی، اگر ضریب شکست ماده ای نزدیک به صفر شود، پدیده فوق شکست رخ داده و امواج بازتابشی به جهت بردار نرمال سطح نزدیک شده و باعث متمرکز شدن میدان ها شده و خصوصیات تشعشعی بطور موثری بهبود می یابد. بدین منظور ماده متامتریال با ضریب شکست نزدیک به صفر در فرکانس مورد نظر به صورت لایه فوقانی در بالای صفحه تشعشعی آنتن قرار گرفته و تاثیر آن در بهره آنتن بررسی خواهد شد.

جمع بندی
در این تحقیق بهبود گین و کوچک کردن آنتن موجبری مستطیلی از انتها باز تحلیل و شبیه سازی شد، روش جدید استفاده ازمتامتریال های الکترو مغناطیسی با خواص منحصر به فرد می باشد. گین این آنتن به واسطه استفاده از این مواد با ضریب شکست نزدیک به صفر، به صورت لایه ای در بالای صفحه تشعشعی آنتن افزایش می یابد، این آنتن به علت استفاده از این ساختار متامتریال قابلیت تشعشع زیر فرکانس قطع موجبر بواسطه پشتیبانی امواج وارونه، را، دارد.
بعد از بررسی ساختار های مختلف Uniaxial MNG که ضریب µ شان منفی است، ساختار تزویجی دو لبهomega شکل یا Broad side coupledبه عنوان متامتریال بهینه برای کوچک کردن آنتن موجبری مورد استفاده قرار گرفت.
نرم افزار Ansoft HFSS10 برای آنالیز تئوری و عددی موجبر کوچک تر شده پیشنهادی، مورد استفاده قرار می گیرد. معرفی مختصری از این نرم افزار موثر برای آنالیز مدارات فرکانس بالا، در فصول قبلی ارائه گردید. برمبنای نتایج شبیه سازی، این آنتن قابلیت تشعشع زیر فرکانس قطع موجبر یعنی فرکانس ۴گیگاهرتز را دارد، مقدار افت برگشتی آنتن با استفاده از ساختار Bc-Omega در این فرکانس برابر ۲۰دسیبل شده و پهنای باند آنتن تقریبا برابر۸۰۰ مگاهرتز، است.
استفاده از ساختار S شکل که نوعی از مواد متامتریال بوده و ضریب شکست آن در فرکانس کار آنتن تقریبا مساوی صفر می شود، باعث بهبود گین و دایرکتیویته آنتن می شود، تاثیر این لایه بصورت تکی و دو تایی در بالای صفحه تشعشعی آنتن مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و مشخص شد که با یک لایه چیزی نزدیک به ۸ دسیبل و با دولایه چیزی نزدیک به ۱۱ دسیبل، گین آنتن افزایش یافت.
در قسمت آخر تاثیر همزمان ساختار های Omega و S بصورت همزمان، در ساختار آنتن بررسی شد، در این مرحله ساختار Bc- Omega درون موجبر و لایه ازساختار S شکل در بالای صفحه تشعشعی قرار گرفته شده و آنتن مورد شبیه سازی، 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

آخرین مطالب

مطالب مرتبط