تحلیل و طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی مسطح در فرکانس باند X با بهرهdB30 – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:161
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

تحلیل و طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی مسطح در فرکانس باند X با بهرهdB30 – 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…………………………4

1- 1- هدف……………………………………5
1- 2- پيشينه تحقيق…………………………….5
1- 3- روش كار و تحقيق…………………………………..6

فصل دوم: آنتن …………………………………7

2- 1- تعريف آنتن …………………………………….8
2- 2- پارامتر هاي آنتن…………………………8
2- 2- 1- بهره آنتن………………………..8
2- 2- 2- داير كتيويته آنتن ……………………..9
2- 2- 3- سطح موثر دريافت ……………………9
2- 2- 4- تطبيق آنتن……………………………….10
2- 2- 5- پهناي باند…………………………..10
2- 2- 6- پترن آنتن…………………………………….11
2- 2-6- الف- پهناي شعاع اصلي…………………………………12
2- 2- 6- ب – ارتفاع پره هاي كناري……………….12
2- 2-7- امپدانس آنتن ………………………………13
2- 2-8- پلاريزاسيون …………………………………15
2- 3- آنتنهاي آرايه اي………………………………………19
2- 3- 1- آرايه هاي خطي…………………………………………19
2- 3- 1- الف-آرايه هاي دو عنصري متشكل از منابع نقطه اي يكسانگرد ………..21
2- 3- 1-ب- آرايه هاي N عنصري با فاصله گذاري و دامنه يكنواخت…………………..23
2- 3- 2- آرايه خطي پهلو آتش……………………..27
2- 3- 3- آرايه خطي سر آتش………………………………………30
2- 3- 4- پويش تابه اصلي آرايه…………………………………….32
2- 3- 5- سمتگرائي آرايه خطي………………………………..35
2- 3- 5- الف- سمتگرائي آرايه پهلو آتش…………………………35
2- 3- 5- ب- سمتگرائي آرايه سر آتش…………………………….37
2- 3- 6- آرايه هاي مسطح…………………………………….39
2- 3- 6- الف- ضريب آرايه……………………………….40
2- 3- 6- ب- سمتگرائي آرايه هاي مسطح……………………………41
2- 4- پرتو سازي به روش ديجيتالي…………………………………45
فصل سوم:معرفي آنتنهاي ميكرواستريپ…………………….49

3- 1- تاريخچه…………………………………50
3- 2- تعريف آنتن ميكرواستريپ……………………………………………………50
3- 3- مكانيسم تشعشع در آنتنهاي ميكرواستريپ…………………………53
3- 4- انواع آنتنهاي ميكرواستريپ……………………………………55
3- 4- 1- آنتنهاي پچ ميكرواستريپ…………………….55
3- 4- 2- آنتنهاي دايپل ميكرواستريپ………………….56
3- 4- 3- آنتنهاي شياردار چاپي……………………………………..56
3- 4- 4- آنتنهاي ميكرواستريپ موج رونده…………………56
3- 5- مدلها و تكنيكهاي تغذيه…………………………..59
3- 5- 1-تغذيه كواكسيال……………………………60
3- 5- 2- تغذيه هاي ميكرواستريپ…………………………..63
3- 5- 2- الف- تغذيه با خطوط ميكرواستريپ……………………..64
3- 5- 2- ب- تغذيه با تزويج مجاورتي……………………..66
3- 5- 2- پ- خط تغذيه ميكرواستريپ با تزويج روزنه اي………………..67
3- 6-مزايا و معايب آنتنهاي ميكرواستريپ………………….70
3- 7- بعضي از كاربردهاي آنتنهاي ميكرواستريپ…………………….72
3- 8- پچ مستطيلي……………………………………73
3- 8- 1- مدلهاي رياضي پچ هاي ميكرواستريپ مستطيلي……………………..73
3- 8- 2- مدل خط انتقال……………………..74
3- 8- 3- پارامترهاي خط………………………………….76
3- 8- 4- محاسبه ادميتانس خودي………………………77
3- 8- 5- ادميتانس متقابل…………………………………78
3- 9- محاسن و معايب مدل خط انتقال…………………………80
3- 10- بررسي پارامترهاي مختلف پچ مستطيلي ……………………………81
3- 10- 1- تĤثير پهناي آنتن……………………………81
3- 10- 2- تĤثير ضخامت زير لايه………………………………………82
3- 10- 3- تĤثير ضريب دي الكتريك و تانژانت تلفات زير لايه……………………….82
3- 10- 4- تĤثير زمين محدود در آنتن ميكرواستريپ……………………….83
3- 11- فرايند طراحي آنتن پچ مستطيلي………………………………….83

فصل چهارم: طراحي آنتن آرايه فازي صفحه اي با بهرهdB30………ا…….86
4- 1- طراحي المانهاي آنتن……………………………86
4- 1- 1- طراحي آنتن در حالت المانهاي ايزوتروپ……………………87
4- 1- 2- طراحي آنتن در حالت المانهاي ميكرواستريپ در فركانس باند X………ا……87
4- 2- طراحي آنتن آرايه فازي……………………………….89
4- 3- طراحي سخت افزار گيرنده……………………89
4- 4- پردازش سيگنال دريافتي از آنتن…………………..97
4- 5- آشكارسازي هدف……………………………101

فصل پنجم:نتايج . پيشنهادات……………………………108

نتيجه گيري……………………………………..109

پيشنهادات………………………………………109

پيوست……………………………………………110
منابع و ماخذ……………………………………..120

چكيده انگليسي ………………………………………122

چكيده:
سيستم آنتن هوشمند شامل تكنيكهاي گسترده اي است كه موجب تقويت سيگنال دريافتي، تضعيف همة سيگنالهاي تداخلي و افزايش ظرفيت به طور عمده مي شود. در اين مقاله به طراحي آنتن هوشمند آرايه فازي مي پردازيم. آرايه هاي فازي بيش از يك قرن است كه در دسترس مي باشند. آنها مجموعه اي از آنتن ها مي باشند كه فاز نسبي سيگنال هايي كه آنها را تغذيه مي كند با هم اختلاف دارند، در نتيجه الگوي پرتو افشاني موثر اين آرايه در جهات خاص هدايت شده و در جهات غير دلخواه وتوقف مي شود. اين حقيقت كه امواج راديويي از درون ابرها و اغلب موادي كه مانع سيستم هاي ارتباطي نوري مي شوند، عبور مي كند كه منجر به اين شد كه مهندسين از آرايه هاي فازي در رادارها استفاده كنند.
رادارهاي آرايه فازي در طيف وسيعي از جمله :
– رادارهاي هواشناسي
– نصب بر روي جنگنده ها
– ناوها
– رادارهاي رهگيري موشكهاي بالستيكي كاربرد دارند.
بنابراين يك مدل پايه براي طراحي شيفت دهنده هاي فاز المانهاي آرايه و همچنين شكل دهي مناسب پرتو براي آنتن و الگوريتم هاي وفقي كه در حال حاضر براي پردازش آرايه به كار مي روند را طراحي مي كنيم.

مقدمه:
اخيراً آنتنهاي هوشمند براي افزايش كارايي سيستمهاي راديويي بي سيم بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. اين سيستمهاي آنتن شامل تكنيكهاي گسترده اي است كه موجب تقويت سيگنال دريافتي، تضعيف همة سيگنالهاي تداخلي و افزايش ظرفيت به صورت عمده مي شود.
يك آنتن هوشمند متشكل از آراية آنتن است كه با پردازش سيگنال در حوزه زمان و مكان همراه مي شود. به عبارت ديگر، چنين سيستمي مي تواند به صورت اتوماتيك جهت الگوي تشعشعي را در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد. اين مسئله به طرز شگفت انگيزي مشخصه سيستم بي سيم را بهبود مي بخشد. در اين پايان نامه بر آنتنهاي هوشمند از نوع آرايه هاي فازي وفقي متمركز مي شويم. آنتنهاي آرايه تطبيقي در حال حاضر پيشرفته ترين سيستم آنتن هوشمند محسوب مي شوند با استفاده از الگوريتم پردازش سيگنال جديد، اين آنتنها پرتو خود را در هر لحظه، با توجه به موقعيت سيگنال مورد نظر و سيگنال تداخلي، به گونه اي تنظيم مي كنند كه عملكرد سيستم بهينه بماند. نحوة شكل گيري پرتو همواره به گونه ايست كه كاربرها با گلبرگ اصلي و تداخل ها با صفرهاي نمونه دنبال مي شوند بدين ترتيب، دريافت سيگنال حداكثر بوده و تداخل هان به حداقل مي رسند.
به عنوان مثال رادارهاي آرايه فازي از جديدترين و پيشرفته ترين نوع رادارهاي نظامي و صنعتي مي باشد. اساسي ترين تفاوت رادارهاي phase array با رادارهاي متداول نسل گذشته نحوة اسكن پترن تشعشعي مي باشد. در اين نوع رادارها با استفاده از بخش Beam former امكان اسكن پترن تشعشعي در هر جهت به صورت الكترونيكي به وجود مي آيد.
اصطلاح Beam forming يا Digital Beam Forming به يك روند پردازش اتلاق مي شود كه سيگنالهاي آنتن را دريافت و با پردازش بر نمونه برداريهاي انجام شده از امواج الكترومغناطيسي در هر المان آرايه اي يك دسته از بيم ها را كه در فضا به صورت متفاوت جهت دار شده اند پراكنده مي كند. در اجراي اين پروژه فاز مطالعاتي بر اساس شبيه سازي الگوريتم وقتي جهت چرخش بيم بانسبت سيگنال به نويز ثابت مي باشد و در نهايت به صورت روشهاي پيشنهادي رياضي و محاسباتي جهت طراحي و اجراء ارائه مي باشد.

نتيجه گيري
طبق مطالعات انجام شده، ديديم كه با طراحي آنتنهاي آرايه اي مي توان به آنتنهاي با بهره بالاتر ومزاياي بيشتر
نسبت به يك آنتن معمولي دست يافت.
يكي از اين مزايا در استفاده در رادارها مي باشد كه ديگر نياز به ابزر مكانيكي جهت چرخش آنتن رادارها ندارد و اين بيم آنتن آرايه اي است كه مي چرخد نه خود آنتن. و اين چرخش بيم كاملاً از طريق تغيير فازهايي كه بين آرايه هاي آنتن ايجاد مي شود قابل كنترل و تعريف شده مي باشد.
همچنين ديده شد با استفاده از اين چرخش پرتو آنتن در فضا مي توان اگر هدفي در فضا وجود داشته باشد كه شرط حداقل سيگنال قابل آشكارش آورده شده در مقاله را داشته باشد، در واقع بدين معنا كه گيرنده آنتن بتواند سيگنال برگشتي از هدف را دريافت كند را آشكار كند.
محدوديت به وجود آمده دراينجا برد رادار مي باشد. زيرا كه برد رادار است كه بر توان فرستنده آن تاثير مي گذارد و اين دو بايد تعريف شده و قابل اجرا باشند تا پس از آن به آشكار سازي هدف بپردازيم و ديديم كه اگر هدفي در زاويه ديد آنتن نباشد نمي تواند توسط رادار آشكار شود.
قبل از تمام اين مباحث در طراحي آنتن آرايه اي به آنتنهاي آرايه اي مسطح معطوف شديم واين به اين دليل بود كه اين آنتنها با بهره تعريف شده حجم كمتري را نسبت به آنتنهاي خطي آرايه اي مي گيرند.
همچنين طراحي عناصر آرايه يكي از مباحث ديگر در اين مقاله بود كه آنتنهاي پچ ميكرواستريپ به دليل مزيت هاي خاص آنها انتخاب شدند.

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