%38تخفیف

دانلود پروژه:طراحی و شبیه سازی آنتن حلزونی چهار بازویی در باند فرکانسی 1000-250 مگاهرتز برای ساختارهای مونوپالس

تعداد 99 صفحه فایل word

چكيده

در سال­های اخیر، روش­های مختلفی جهت تخمین زاویه ورودی (AOA) یک منبع تشعشع­کننده از راه دور ارائه شده است. برخی از این روش­ها شامل تداخل­سنجی، تکنیک­های تشکیل­دهنده پرتو و تخمین پارامتر با استفاده از تکنیک­های پردازش سیگنال می­باشد. . راه حل مطلوب جهت تخمین AoA حاصل در سرتاسر پهنای باند وسیع، استفاده از یک آنتن چندمودی و تک­دهانه است. یک آنتن حلزونی چندبازویی (چندموده) دارای مشخصات مستقل از فرکانس شامل الگوی تشعشعی، امپدانس، پلاریزاسیون و مرکز فاز ثابت در سرتاسر یک باند فرکانسی وسیع است که این مشخصات، باعث انتخاب آنتن حلزونی به عنوان راه حلی مناسب در تخمین زاویه ورودی شده­ است.

آنتن­های حلزونی به دلیل ساختاری ساده­، کم­حجم و کم­هزینه بودن مورد توجه فراوان قرار گرفته است؛ همچنین از ویژگی­های بارز و مهم آنتن حلزونی اینست که پهنای باند وسیعی را تحت پوشش قرار می­دهد و ذاتا دارای پلاریزاسیون دایروی است. با تحریک همزمان تمام پورت­های آنتن­های چندپورتی و اختلاف فاز مناسب بین پورت­ها، چند الگوی تشعشعی بدست می­آید که هر الگوی تشعشعی مربوط به یک مود کاری آنتن می­باشد. از مقایسه دامنه و فاز مولفه سیگنال مودهای مختلف آنتن، جهت موج دریافتی بدست می­آید.

هدف این پژوهش ایجاد دو الگوی تشعشعی در دو مود مجزای آنتن حلزونی چهاربازویی باند فرکانسی MHz 1000-250 پرداخته شده که قابلیت بکارگیری در سیستم­های مونوپالس را دارا ­باشد. برای دستیابی به نتایج بهینه، شبیه­سازی­های متعددی در محیط نرم افزار HFSS صورت گرفته که نتایج حاصل از شبیه­سازی نشان می­دهد ساختار طراحی شده، پهنای باند مورد نظر را تقریبا پوشش می­دهد. مهمترین عیب آنتن­های حلزونی، چرخش الگو و انحراف از جهت اصلی تشعشع است که در کاربردهای مختلف به ویژه جهت­یابی، مشکلات فراوانی ایجاد می­کند؛ در اینجا با طراحی مناسب ساختار تطبیق امپدانس این مشکل برطرف گردیده و آنتنی طراحی گردیده که قابلیت استفاده در سیستم­های در سیستم­های هشدار­دهنده راداری و سیستم­های ESM را با دقت خوبی دارا می­باشد.

كليد واژه ها:  آنتن حلزونی، آنتن ارشمیدسی، آنتن لگاریتمی، پلاریزاسیون دایروی، بالن.

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                           صفحه

فهرست جدول‌ها 3

فهرست شكل‌‌ها 4

فصل 1-  مقدمه 7

1-1- پيشگفتار 7

1-2- توصیف آنتن های حلزونی 7

1-3- ابداعات و توسعه های اولیه 8

1-4- هدف از انجام پژوهش و نوآوری آن 13

1-5- ساختار پایاننامه 14

فصل 2-  آنتن حلزونی 15

2-1- مقدمه 15

2-2- آنتنهای مستقل از فرکانس 15

2-3- آنتن حلزونی 16

2-3-1- مقدمه 16

2-3-2- انواع ساختارهای آنتن حلزونی 17

2-3-3- مزایا و معایب آنتن حلزونی 19

2-3-4- الگوی تشعشعی آنتن حلزونی 20

2-3-5- پلاریزاسیون آنتن حلزونی 26

2-3-6- امپدانس ورودی آنتن 28

2-3-7- مودهای تشعشعی آنتن حلزونی 33

2-3-8- آنتن حلزونی چند بازویی 35

2-3-8-1- آنتن حلزونی چهاربازویی [1] 36

فصل 3-  ساختار مونوپالس 40

3-1- مقدمه 40

3-2- جهتیابی هدف 40

3-2-1- تکنیکهای اصلی مونوپالس 42

3-3- آنتن مونوپالس 47

3-3-1- آنتن حلزونی 47

فصل 4-  طراحی و شبیهسازی آنتن حلزونی چهاربازویی 52

4-1- مقدمه 52

4-2- طراحی آنتن 2-4GHz 52

4-2-1- عنصر آنتن چهاربازویی 52

4-2-2- طراحی بالن 54

4-2-3- افزودن محفظه فلزی در پشت آنتن 59

4-2-4- ارائه نتایج و بحث 61

4-3- طراحی آنتن نهایی 66

4-3-1- مراحل طراحی ساختار 66

4-3-2- ارائه نتایج آنتن نهایی 68

4-3-3- کاهش ابعاد آنتن جهت ساخت 73

فصل 5-  نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات 80

5-1- نتیجهگیری 80

5-2- پیشنهادات 80

واژه نامه‌ي فارسي به انگليسي 85

واژه نامه‌ي انگليسي به فارسي 87

فهرست جدول‌ها

عنوان                                            صفحه

جدول ‏2‑1: امپدانس ورودی آنتن های حلزونی خودمکمل در فضای آزاد [3]. 31

جدول ‏2‑2: فازهای تحریک بازوهای آنتن چهاربازویی. 37

جدول ‏4‑1: الگوهای تشعشعی ساختار نهایی برای فرکانس های GHz 2، GHz 3 و GHz4 . 58

جدول ‏4‑2: الگوهای تشعشعی ساختار نهایی برای فرکانس های GHz 2، GHz 3 و GHz4 64

جدول ‏4‑3: مقادیر بهره و عمق صفر در بورساید 65

جدول ‏4‑4: مقادیر بهره و عمق نول در بورساید. 72

جدول ‏4‑5: مقادیر بهره و عمق صفر در بورساید 76

جدول ‏4‑6: مقادیر بهره و عمق صفر در بورساید. 79

فهرست شكل‌‌ها

عنوان                                            صفحه

شکل ‏1‑1: نمونهای از آنتن حلزونی چهاربازویی [1] 8

شکل ‏1‑2: (a) بالن نوارهای موازی، (b) بالن هممحور و نامحدود دایسون، (c) بالن کواکسیال عمودی، و (d) تغذیه دستهکواکسیال [3] 10

شکل ‏1‑3: (الف)  آنتن حلزونی دوبازویی با صفحه بازتابنده در پشت، (ب) آنتن حلزونی با صفحه شکافدار در پشت [13]، (ج) آنتن حلزونی با محفظهای در پشت آن [14]. 11

شکل ‏1‑4: (a) طرحی ساده از آنتن حلزونی مخروطی، (b) دو آنتن حلزونی چهاربازویی [16] 11

شکل ‏1‑5: شماتیک سیستم جهتیابی آنتن حلزونی چهاربازویی [1] 13

شکل ‏2‑1: هندسه آنتن حلزونی زاویه برابر [19] 18

شکل ‏2‑2: ساختار آنتن حلزونی ارشمیدوسی مسطح [21] 19

شکل ‏2‑3: الگوی تشعشعی های راستای آنتن حلزونی با زاویه ی برابر برای نرخ رشدهای متفاوت [6] 21

شکل ‏2‑4: نسبت محوری به عنوان تابعی از محیط بیرونی [10] 22

شکل ‏2‑5: الگوی تشعشعی در ϕ=0 [10]. 23

شکل ‏2‑6: دو نوع آنتن با محفظه پشتي [1] 24

شکل ‏2‑7: ساختار EBG با آنتن حلزونی [12]. 25

شکل ‏2‑8: مقایسه تلف بازگشتی آنتن ارشمیدسی در فضای آزاد، بالای PEC، PMC، و EBG [12]. 26

شکل ‏2‑9: آنتن حلزونی با اعمال تغذیه به انتهای بازوها. 26

شکل ‏2‑10: آنتن حلزونی متامتریال تحریک شده از نقاط FA و FB. SN طول رشته ی آخر، εr ضریب دی الکتریک، B ضخامت، d طول تک سلول و 𝚫g فضا برای خازن. (a) آنتن حلزونی از بالا (b) سلول واحد [27]. 27

شکل ‏2‑11: الگوهای تشعشعی در صفحات xz و yz (a) در فرکانس fLH-gain=2.6 GHz ، که بهره GL به مقدار بیشینه میرسد. (b) در فرکانس fRH-gain=3.7 GHz ، که بهره GR به مقدار بیشینه میرسد. [28]. 28

شکل ‏2‑12: نمونه ای از امپدانس ورودی آنتن حلزونی ارشمیدوسی [6]. 29

شکل ‏2‑13: بالن کواکسیال باریک شده [30] 32

شکل ‏2‑14: بالن میکرواستریپ بصورت خطی باریکشده [34] 33

شکل ‏2‑15: مودهای یک آنتن حلزونی هشت بازویی. 34

شکل ‏2‑16: (a) طرح هایبریدrat-race  [36]، (b) طرح هایبریدbranch line  [37]. 35

شکل ‏2‑17: الگوي تشعشعي مودهاي مختلف آنتن حلزونی چهاربازویی [1]. 37

شکل ‏2‑18: مود یک و دو [1] 38

شکل ‏2‑19: رابطه بين اختلاف فاز مود یک و دو با φ [1]. 38

شکل ‏3‑1: سوئیچینگ لوب در ارتفاع [38] 41

شکل ‏3‑2: دو نوع Sequential Lobing (الف) سوئیچینگ لوب در ارتفاع و سمت ؛ (ب) روبش مخروطی [38]. 42

شکل ‏3‑3: روش مونوپالس مقایسه دامنه با استفاده از نسبت دو کانال مجموع و تفاضل [39]. 43

شکل ‏3‑4: روش مونوپالس در دو جهت ارتفاع و سمت [39]. 44

شکل ‏3‑5: هندسه دریافت اکو در دو آنتن از یک هدف در جهت زاویه آتش. 44

شکل ‏3‑6: اختلاف فاز دریافتی از یک هدف خارج از جهت زاویه آتش. 46

شکل ‏3‑7: بلوک دیاگرام روش مونو پالس مقایسه فاز. 46

شکل ‏3‑8: مدار مونوپالس با استفاده از آنتن حلزونی چهاربازو [40]. 48

شکل ‏3‑9: آنتن حلزونی چهاربازویی در سیستم جهتیاب مونوپالس [40]. 49

شکل ‏3‑10: یک مثال از سیستم مونوپالس برای استخراج زوایای سمت و ارتفاع [40]. 49

شکل ‏3‑11: تحریک در آنتن حلزونی چهار بازو (a مود 1 پلاریزاسیون دایروی راستگرد، (b مود 2 پلاریزاسیون دایروی راستگرد، (c مود 1 پلاریزاسیون دایروی چپگرد، (d مود 2 پلاریزاسیون دایروی چپگرد [3]. 50

شکل ‏3‑12: شکل دهنده بیم باتلر. 51

شکل ‏4‑1: عنصر حلزونی ارشمیدسی. 54

شکل ‏4‑2: خط میکرواستریپ باریکشده 55

شکل ‏4‑3: ساختار پوشش یافته از خط انتقال میکرواستریپ 56

شکل ‏4‑4: ضریب بازگشتی 56

شکل ‏4‑5: ساختار بالن و نحوه اتصال بالن به بازوهای آنتن. 57

شکل ‏4‑6: تلف بازگشتی آنتن بهمراه ساختار بالن. 59

شکل ‏4‑7: نمای جانبی آنتن حلزونی همراه با محفظه فلزی و جاذب. 61

شکل ‏4‑8: تلف بازگشتی آنتن باند S. 62

شکل ‏4‑9: پارامترهای پراکندگی آنتن باند S. 62

شکل ‏4‑10: نمودار نسبت ولتاژ موج ساکن آنتن باند S. 63

شکل ‏4‑11: بهره آنتن در دستگاه مختصات کارتزین (الف) مود 1، (ب) مود 2 65

شکل ‏4‑12: پچ آنتن حلزونی لگاریتمی چهاربازویی 67

شکل ‏4‑13: (الف) نمای کلی ساختار آنتن حلزونی، (ب) ساختار بالن میکرواستریپ. 68

شکل ‏4‑14: نمای جانبی آنتن حلزونی همراه با محفظه فلزی و جاذب. 68

شکل ‏4‑15: تلف بازگشتی. 69

شکل ‏4‑16: سایر پارامترهای پراکندگی. 69

شکل ‏4‑17: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz250 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 70

شکل ‏4‑18: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz500 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 70

شکل ‏4‑19: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz750 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 71

شکل ‏4‑20: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz1000 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 71

شکل ‏4‑21: نسبت محوری در فرکانس GHz0.25 72

شکل ‏4‑22: نسبت محوری در فرکانس GHz 1. 73

شکل ‏4‑23: نسبت محوری بر حسب فرکانس. 73

شکل ‏4‑24: آنتن لگاریتمی کوچک شده. 74

شکل ‏4‑25: تلف بازگشتی ساختار  کوچک شده. 74

شکل ‏4‑26: نمودار VSWR. 75

شکل ‏4‑27: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz250 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 75

شکل ‏4‑28: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz625 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 76

شکل ‏4‑29: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz1000 (الف) مود مجموع، (ب) مود تفاضل. 76

شکل ‏4‑30: تلف بازگشتی. 77

شکل ‏4‑31: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz250 (چپ) مود مجموع، (راست) مود تفاضل. 78

شکل ‏4‑32: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz500 (چپ) مود مجموع، (راست) مود تفاضل. 78

شکل ‏4‑33: الگوی تشعشعی در فرکانس MHz1000 (چپ) مود مجموع، (راست) مود تفاضل. 79

شکل ‏4‑34: نمودار گین بر حسب دسیبل نسبت به فرکانس. 79

1 دیدگاه برای دانلود پروژه:طراحی و شبیه سازی آنتن حلزونی چهار بازویی در باند فرکانسی 1000-250 مگاهرتز برای ساختارهای مونوپالس

  1. evista raccomandato dai medici in Italiar

    Keep up the excellent job and generating the crowd! raporsin ohne Rezept in München, Deutschland, erhältlich

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo