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
چکیده…………………………………………۱

مقدمه………………………….۲

فصل اول:کلیات…………………………۴

۱- ۱- هدف……………………………………۵
۱- ۲- پیشینه تحقیق…………………………….۵
۱- ۳- روش کار و تحقیق…………………………………..۶

فصل دوم: آنتن …………………………………۷

۲- ۱- تعریف آنتن …………………………………….۸
۲- ۲- پارامتر های آنتن…………………………۸
۲- ۲- ۱- بهره آنتن………………………..۸
۲- ۲- ۲- دایر کتیویته آنتن ……………………..۹
۲- ۲- ۳- سطح موثر دریافت ……………………۹
۲- ۲- ۴- تطبیق آنتن……………………………….۱۰
۲- ۲- ۵- پهنای باند…………………………..۱۰
۲- ۲- ۶- پترن آنتن…………………………………….۱۱
۲- ۲-۶- الف- پهنای شعاع اصلی…………………………………۱۲
۲- ۲- ۶- ب – ارتفاع پره های کناری……………….۱۲
۲- ۲-۷- امپدانس آنتن ………………………………۱۳
۲- ۲-۸- پلاریزاسیون …………………………………۱۵
۲- ۳- آنتنهای آرایه ای………………………………………۱۹
۲- ۳- ۱- آرایه های خطی…………………………………………۱۹
۲- ۳- ۱- الف-آرایه های دو عنصری متشکل از منابع نقطه ای یکسانگرد ………..۲۱
۲- ۳- ۱-ب- آرایه های N عنصری با فاصله گذاری و دامنه یکنواخت…………………..۲۳
۲- ۳- ۲- آرایه خطی پهلو آتش……………………..۲۷
۲- ۳- ۳- آرایه خطی سر آتش………………………………………۳۰
۲- ۳- ۴- پویش تابه اصلی آرایه…………………………………….۳۲
۲- ۳- ۵- سمتگرائی آرایه خطی………………………………..۳۵
۲- ۳- ۵- الف- سمتگرائی آرایه پهلو آتش…………………………۳۵
۲- ۳- ۵- ب- سمتگرائی آرایه سر آتش…………………………….۳۷
۲- ۳- ۶- آرایه های مسطح…………………………………….۳۹
۲- ۳- ۶- الف- ضریب آرایه……………………………….۴۰
۲- ۳- ۶- ب- سمتگرائی آرایه های مسطح……………………………۴۱
۲- ۴- پرتو سازی به روش دیجیتالی…………………………………۴۵
فصل سوم:معرفی آنتنهای میکرواستریپ…………………….۴۹

۳- ۱- تاریخچه…………………………………۵۰
۳- ۲- تعریف آنتن میکرواستریپ……………………………………………………۵۰
۳- ۳- مکانیسم تشعشع در آنتنهای میکرواستریپ…………………………۵۳
۳- ۴- انواع آنتنهای میکرواستریپ……………………………………۵۵
۳- ۴- ۱- آنتنهای پچ میکرواستریپ…………………….۵۵
۳- ۴- ۲- آنتنهای دایپل میکرواستریپ………………….۵۶
۳- ۴- ۳- آنتنهای شیاردار چاپی……………………………………..۵۶
۳- ۴- ۴- آنتنهای میکرواستریپ موج رونده…………………۵۶
۳- ۵- مدلها و تکنیکهای تغذیه…………………………..۵۹
۳- ۵- ۱-تغذیه کواکسیال……………………………۶۰
۳- ۵- ۲- تغذیه های میکرواستریپ…………………………..۶۳
۳- ۵- ۲- الف- تغذیه با خطوط میکرواستریپ……………………..۶۴
۳- ۵- ۲- ب- تغذیه با تزویج مجاورتی……………………..۶۶
۳- ۵- ۲- پ- خط تغذیه میکرواستریپ با تزویج روزنه ای………………..۶۷
۳- ۶-مزایا و معایب آنتنهای میکرواستریپ………………….۷۰
۳- ۷- بعضی از کاربردهای آنتنهای میکرواستریپ…………………….۷۲
۳- ۸- پچ مستطیلی……………………………………۷۳
۳- ۸- ۱- مدلهای ریاضی پچ های میکرواستریپ مستطیلی……………………..۷۳
۳- ۸- ۲- مدل خط انتقال……………………..۷۴
۳- ۸- ۳- پارامترهای خط………………………………….۷۶
۳- ۸- ۴- محاسبه ادمیتانس خودی………………………۷۷
۳- ۸- ۵- ادمیتانس متقابل…………………………………۷۸
۳- ۹- محاسن و معایب مدل خط انتقال…………………………۸۰
۳- ۱۰- بررسی پارامترهای مختلف پچ مستطیلی ……………………………۸۱
۳- ۱۰- ۱- تĤثیر پهنای آنتن……………………………۸۱
۳- ۱۰- ۲- تĤثیر ضخامت زیر لایه………………………………………۸۲
۳- ۱۰- ۳- تĤثیر ضریب دی الکتریک و تانژانت تلفات زیر لایه……………………….۸۲
۳- ۱۰- ۴- تĤثیر زمین محدود در آنتن میکرواستریپ……………………….۸۳
۳- ۱۱- فرایند طراحی آنتن پچ مستطیلی………………………………….۸۳

فصل چهارم: طراحی آنتن آرایه فازی صفحه ای با بهرهdB30………ا…….۸۶
۴- ۱- طراحی المانهای آنتن……………………………۸۶
۴- ۱- ۱- طراحی آنتن در حالت المانهای ایزوتروپ……………………۸۷
۴- ۱- ۲- طراحی آنتن در حالت المانهای میکرواستریپ در فرکانس باند X………ا……۸۷
۴- ۲- طراحی آنتن آرایه فازی……………………………….۸۹
۴- ۳- طراحی سخت افزار گیرنده……………………۸۹
۴- ۴- پردازش سیگنال دریافتی از آنتن…………………..۹۷
۴- ۵- آشکارسازی هدف……………………………۱۰۱

فصل پنجم:نتایج . پیشنهادات……………………………۱۰۸

نتیجه گیری……………………………………..۱۰۹

پیشنهادات………………………………………۱۰۹

پیوست……………………………………………۱۱۰
منابع و ماخذ……………………………………..۱۲۰

چکیده انگلیسی ………………………………………۱۲۲

چکیده:
سیستم آنتن هوشمند شامل تکنیکهای گسترده ای است که موجب تقویت سیگنال دریافتی، تضعیف همه سیگنالهای تداخلی و افزایش ظرفیت به طور عمده می شود. در این مقاله به طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی می پردازیم. آرایه های فازی بیش از یک قرن است که در دسترس می باشند. آنها مجموعه ای از آنتن ها می باشند که فاز نسبی سیگنال هایی که آنها را تغذیه می کند با هم اختلاف دارند، در نتیجه الگوی پرتو افشانی موثر این آرایه در جهات خاص هدایت شده و در جهات غیر دلخواه وتوقف می شود. این حقیقت که امواج رادیویی از درون ابرها و اغلب موادی که مانع سیستم های ارتباطی نوری می شوند، عبور می کند که منجر به این شد که مهندسین از آرایه های فازی در رادارها استفاده کنند.
رادارهای آرایه فازی در طیف وسیعی از جمله :
– رادارهای هواشناسی
– نصب بر روی جنگنده ها
– ناوها
– رادارهای رهگیری موشکهای بالستیکی کاربرد دارند.
بنابراین یک مدل پایه برای طراحی شیفت دهنده های فاز المانهای آرایه و همچنین شکل دهی مناسب پرتو برای آنتن و الگوریتم های وفقی که در حال حاضر برای پردازش آرایه به کار می روند را طراحی می کنیم.

مقدمه:
اخیراً آنتنهای هوشمند برای افزایش کارایی سیستمهای رادیویی بی سیم بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این سیستمهای آنتن شامل تکنیکهای گسترده ای است که موجب تقویت سیگنال دریافتی، تضعیف همه سیگنالهای تداخلی و افزایش ظرفیت به صورت عمده می شود.
یک آنتن هوشمند متشکل از آرایه آنتن است که با پردازش سیگنال در حوزه زمان و مکان همراه می شود. به عبارت دیگر، چنین سیستمی می تواند به صورت اتوماتیک جهت الگوی تشعشعی را در پاسخ به محیط سیگنال تغییر دهد. این مسئله به طرز شگفت انگیزی مشخصه سیستم بی سیم را بهبود می بخشد. در این پایان نامه بر آنتنهای هوشمند از نوع آرایه های فازی وفقی متمرکز می شویم. آنتنهای آرایه تطبیقی در حال حاضر پیشرفته ترین سیستم آنتن هوشمند محسوب می شوند با استفاده از الگوریتم پردازش سیگنال جدید، این آنتنها پرتو خود را در هر لحظه، با توجه به موقعیت سیگنال مورد نظر و سیگنال تداخلی، به گونه ای تنظیم می کنند که عملکرد سیستم بهینه بماند. نحوه شکل گیری پرتو همواره به گونه ایست که کاربرها با گلبرگ اصلی و تداخل ها با صفرهای نمونه دنبال می شوند بدین ترتیب، دریافت سیگنال حداکثر بوده و تداخل هان به حداقل می رسند.
به عنوان مثال رادارهای آرایه فازی از جدیدترین و پیشرفته ترین نوع رادارهای نظامی و صنعتی می باشد. اساسی ترین تفاوت رادارهای phase array با رادارهای متداول نسل گذشته نحوه اسکن پترن تشعشعی می باشد. در این نوع رادارها با استفاده از بخش Beam former امکان اسکن پترن تشعشعی در هر جهت به صورت الکترونیکی به وجود می آید.
اصطلاح Beam forming یا Digital Beam Forming به یک روند پردازش اتلاق می شود که سیگنالهای آنتن را دریافت و با پردازش بر نمونه برداریهای انجام شده از امواج الکترومغناطیسی در هر المان آرایه ای یک دسته از بیم ها را که در فضا به صورت متفاوت جهت دار شده اند پراکنده می کند. در اجرای این پروژه فاز مطالعاتی بر اساس شبیه سازی الگوریتم وقتی جهت چرخش بیم بانسبت سیگنال به نویز ثابت می باشد و در نهایت به صورت روشهای پیشنهادی ریاضی و محاسباتی جهت طراحی و اجراء ارائه می باشد.

نتیجه گیری
طبق مطالعات انجام شده، دیدیم که با طراحی آنتنهای آرایه ای می توان به آنتنهای با بهره بالاتر ومزایای بیشتر
نسبت به یک آنتن معمولی دست یافت.
یکی از این مزایا در استفاده در رادارها می باشد که دیگر نیاز به ابزر مکانیکی جهت چرخش آنتن رادارها ندارد و این بیم آنتن آرایه ای است که می چرخد نه خود آنتن. و این چرخش بیم کاملاً از طریق تغییر فازهایی که بین آرایه های آنتن ایجاد می شود قابل کنترل و تعریف شده می باشد.
همچنین دیده شد با استفاده از این چرخش پرتو آنتن در فضا می توان اگر هدفی در فضا وجود داشته باشد که شرط حداقل سیگنال قابل آشکارش آورده شده در مقاله را داشته باشد، در واقع بدین معنا که گیرنده آنتن بتواند سیگنال برگشتی از هدف را دریافت کند را آشکار کند.
محدودیت به وجود آمده دراینجا برد رادار می باشد. زیرا که برد رادار است که بر توان فرستنده آن تاثیر می گذارد و این دو باید تعریف شده و قابل اجرا باشند تا پس از آن به آشکار سازی هدف بپردازیم و دیدیم که اگر هدفی در زاویه دید آنتن نباشد نمی تواند توسط رادار آشکار شود.
قبل از تمام این مباحث در طراحی آنتن آرایه ای به آنتنهای آرایه ای مسطح معطوف شدیم واین به این دلیل بود که این آنتنها با بهره تعریف شده حجم کمتری را نسبت به آنتنهای خطی آرایه ای می گیرند.
همچنین طراحی عناصر آرایه یکی از مباحث دیگر در این مقاله بود که آنتنهای پچ میکرواستریپ به دلیل مزیت های 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

آخرین مطالب

مطالب مرتبط