فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………… 2
فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو
2-1- مقدمهای از رادار پسیو…………………………………………………………………………………………………… 5
2-2- آنتنهای گیرندهی رادار پسیو………………………………………………………………………………………. 6
2-3-تزویج متقابل در آرایه آنتنها…………………………………………………………………………………………. 7
2-3-1-تزویج در مد فرستندگی……………………………………………………………………………………….. 8
2-3-1-تزویج در مد گیرندگی………………………………………………………………………………………….. 9
2-4- محاسبهی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون ………………………………………………….. 10
2-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی……………………………………………………………………….. 10
2-4-2- محاسبهی ماتریس کالیبراسیون……………………………………………………………………….. 12
فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتنهای سیمی
با استفاده از روش مومنت
3-1- معادلات انتگرالی ( )………………………………………………………………………………………………… 14
3- 2- توابع گرین…………………………………………………………………………………………………………………… 15
3-2-1-خصوصیات تابع گرین…………………………………………………………………………………………. 16
3- 3- توابع پایه و وزن………………………………………………………………………………………………………….. 17
3- 4- حل عددی معادلات الکترومغناطیس ……………………………………………………………………….. 20
3- 5- الگوریتمهای حل عددی معادلات الکترومغناطیس…………………………………………………… 20
3- 6- استفاده از روش مومنت برای حل مسائل الکترومغناطیس ……………………………………… 21
3- 7- سیمهای نازک به عنوان آنتن گیرنده………………………………………………………………………… 22
عنوان صفحه
3- 7- 1- محاسبهی جریان القا شده روی سیم نازک در اثر
جبهه موج برخوردی ………………………………………………………………………………………………….. 25
3- 7- 2- حل عددی معادلهی هالن با استفاده از روش مومنت…………………………………… 27
فصل چهارم: محاسبهی جریان القا شده روی آرایهای از چهار دایپل
4- 1- محاسبهی جریان القا شده روی 4 دایپل در اثر جبههموج برخوردی
با در نظر گرفتن تزویج متقابل بین آنها……………………………………………………………………………….. 30
4-2- آنتن دوقطبی خمشده………………………………………………………………………………………………….. 42
4-3- افزودن بار به مرکز سیم………………………………………………………………………………………… 44
فصل پنجم: خصوصیات نرمافزار و نحوهی تهیهی آن
5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شدهی فصل چهارم با استفاده
از زبان برنامهنویسی …………………………………………………………………………………………………. 47
5-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقهای…………………………………………………….. 48
5-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و (4-33)…………………………………………………………… 49
5-2-روش کار و قابلیت نرم افزار…………………………………………………………………………………………… 51
5-2-1- مشاهدهی نتایج محاسبات………………………………………………………………………………… 54
5-2-2- سایر امکانات این پنجره …………………………………………………………………………………… 55
فصل ششم: نتایج
6- 1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. 58
6- 2– مقایسهی جواب نرمافزار با نرمافزار طراحی شده…………………………………………… 58
6- 3– محاسبهی خطای محاسبات در نتیجهی تابع پایهی انتخابی
و تقسیمبندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقهای……………………………… 64
6-4- مقایسهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
با استفاده از سه نوع تابع پایه……………………………………………………………………………………………….. 65
6-5- حضور آنتنها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان……………………………… 68
6-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم……………………………………………………… 69
6-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم……………………………………………………. 71
6-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی………………………. 74
عنوان صفحه
6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی…………………………… 76
6-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی…………………… 79
6-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی………………………… 81
6-6- محاسبهی زاویهی ورود یک جبهه موج به آرایهی افقی 4 آنتن یاگی- اودا……………… 84
6-6-1- محاسبهی زاویه ورود جبههموج………………………………………………………………………… 91
6-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه…………………………………….. 91
6-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریسهای و ………………. 92
6-7- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………….. 100
6-8- پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………… 101
فهرست منابع و مأخذ……………………………………………………………………………………………………………… 102
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از ………………………………………………….. 63
جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از نرمافزاز طراحی شده………………………….. 64
جدول 6- 3: اندازهی درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………… 85
جدول 6- 4: فاز درایههای ماتریس …………………………………………………………………………………….. 85
جدول 6- 5: اندازهی درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………. 86
جدول 6- 6: فاز درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………………. 86
جدول 6- 7: اندازهی درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………. 86
جدول 6- 8: فاز درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………………. 86
جدول 6- 9: اندازهی درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………. 87
جدول 6- 10: فاز درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………………. 87
جدول 6- 11: اندازهی درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………. 87
جدول 6- 12: فاز درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………………. 87
جدول 6- 13: اندازهی درایههای ماتریس …………………………………………………………………………… 87
جدول 6- 14: فاز درایههای ماتریس …………………………………………………………………………………… 88
جدول 6- 15: اندازهی درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………. 88
جدول 6- 16: فاز درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………………. 82
جدول 6- 17: اندازهی درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………. 88
جدول 6- 18: فاز درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………………. 89
جدول 6- 19. اندازهی درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………. 89
جدول 6- 20: فاز درایههای ماتریس ……………………………………………………………………………………. 89
جدول 6- 21: اندازهی درایههای ماتریس ………………………………………………………………………….. 89
جدول 6- 22: فاز درایههای ماتریس ………………………………………………………………………………….. 90
جدول 6- 23: اندازهی درایههای ماتریس …………………………………………………………………………. 90
عنوان صفحه
جدول 6- 24: فاز درایههای ماتریس …………………………………………………………………………………. 90
جدول 6- 25:. اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل ………………………………………………. 90
جدول 6- 26: فاز درایههای ماتریس امپدانس متقابل ……………………………………………………….. 91
جدول 6- 27: اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل ……………………………………………….. 91
جدول 6- 28: فاز درایههای ماتریس امپدانس متقابل ……………………………………………………….. 91
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 2- 1: آرایه ای از آنتنهای گیرنده……………………………………………………………………………………… 6
شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی……………………………………………….. 9
شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی………………………………………………….. 10
شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده……………………………………………………………………………. 25
شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه ………………………………………………………………. 31
شکل 4- 2: توابع زیردامنهای مستطیلی…………………………………………………………………………………….. 35
شکل 4-3: توابع زیردامنهای مثلثی…………………………………………………………………………………………….. 36
شکل 4- 4: توابع زیردامنهای سینوسی……………………………………………………………………………………….. 36
شکل 4- 5: فولدد دایپل……………………………………………………………………………………………………………… 42
شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم………………………………………………………………………………………… 44
شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرالگیری…………………………………………………………… 48
شکل 5- 2:دامنهی یک تابع دوبعدی برای انتگرالگیری………………………………………………………….. 49
شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار…………………………………………………………………………………… 51
شکل 5- 4. نمای پنجرهی Basic Information نرمافزار……………………………………………………….. 52
شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات…………………………………………………………………………………….. 54
شکل 5-6: نمای load Results نرمافزار……………………………………………………………………………………. 55
شکل 5- 7: نمایی از طریقهی نمایش یک جواب نمونه…………………………………………………………….. 56
شکل 6- 1: نحوهی چیدمان آرایهی چهار آنتن یاگی- اودا ……………………………………………………… 59
شکل 6- 2: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن
یاگی- اودا بوسیلهی …………………………………………………………………………………………………………. 59
شکل 6- 3: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
بوسیلهی نرمافزار طراحی شده…………………………………………………………………………………………………….. 60
شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ………………. 60
عنوان صفحه
شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی
نرمافزار طراحی شده……………………………………………………………………………………………………………………. 61
شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیمهای
آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ………………………………………………………………………………………………… 62
شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن
یاگی- اودا بوسیلهی نرمافزار طراحی شده…………………………………………………………………………………. 62
شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیمهای
آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ………………………………………………………………………………………………… 63
شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا
بوسیلهی نرمافزار طراحی شده…………………………………………………………………………………………………….. 63
شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 150……………………………….. 65
شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 150………………………….. 63
شکل 6- 12: برخورد یک جبههموج الکترومغناطیسی با یک آنتن
یاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور ……………………………………………………………………………………. 66
شکل 6- 13: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه پالس و N=80 ……………………………………………………………………….. 66
شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه مثلثی و N=30………………………………………………………………………… 67
شکل 6- 15: تخمین اندازه (منحنی بالا) و فاز (منحنی پایین) جریان القا شده
روی سیمهای آنتن با تابع پایه سینوسی و N=20……………………………………………………………………. 67
شکل 6- 16: مقایسهی تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان
القا شده روی سیمهای آنتن با سه تابع پایه پالس، مثلثی و سینوسی…………………………………….. 68
شکل 6- 17: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم…………………………………………….. 69
شکل 6- 18: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در
دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج……………………………………….. 70
شکل 6- 19: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………………… 70
شکل 6- 20: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………………………. 71
شکل 6- 21: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم…………………………………………… 72
عنوان صفحه
شکل 6- 22: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در
دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج……………………………………….. 72
شکل 6- 23: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………………. 73
شکل 6- 24: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………………………. 73
شکل 6- 25: چیدمان عمودی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم……………………………. 74
شکل 6- 26: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی
فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………… 75
شکل 6- 27: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق
در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج در حالت بدون تزویج……………………………………………………….. 75
شکل 6- 28: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………. 76
شکل 6- 29: چیدمان افقی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم……………………………….. 77
شکل 6- 30: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………… 77
شکل 6- 31: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………… 78
شکل 6- 32: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………. 78
شکل 6- 33: چیدمان عمودی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم………………………. 79
شکل 6- 34: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………….. 80
شکل 6- 35: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت
بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………………. 80
شکل 6- 36: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت
با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج…………………………………………………………………………….. 81
شکل 6-37: چیدمان افقی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم……………………………… 82
شکل 6-38: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………….. 82
عنوان صفحه
شکل 6-39: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………… 83
شکل 6- 40: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق
در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج………………………………………………………………. 83
شکل6- 41: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینال
برای جبهه موج ورودی از زاویهی …………………………………………………………………………………….. 92
شکل6- 42: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ………………………………………………………………………………………………… 93
شکل6- 43: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی ……………………………………………………………………………………………….. 94
شکل6- 44: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی …………………………………………………………………. 95
شکل6- 45: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
برای جبهه موج ورودی از زاویهی ………………………………………………………………………………… 96
شکل6- 46: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی …………………………………………………………………………………………… 97
شکل6- 47: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای
جبهه موج ورودی از زاویهی …………………………………………………………………………………………… 98
شکل6- 48: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس
امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی ……………………………………………………………… 99
