اعلام قیمت لحظه ای نرخ ارز

اطلاع رسانی در زمینه اعلام نرخ روزانه و لحظه ای ارز، طلا و سکه در بازار ایران

اعلام قیمت لحظه ای نرخ ارز

اطلاع رسانی در زمینه اعلام نرخ روزانه و لحظه ای ارز، طلا و سکه در بازار ایران

- ارشددانلود

جمعه, ۱۷ شهریور ۱۳۹۶، ۰۵:۵۳ ق.ظ


فصل5.شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر PAGEREF _Toc367887628 \h 84 5-1. مقدمه PAGEREF _Toc367887629 \h 84 5-2. نحوه تحریک شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر PAGEREF _Toc367887630 \h 85 5-3. ساخار پیشنهاد شده برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع PAGEREF _Toc367887631 \h 87 5-4. بدست آوردن رسانایی ساختار پیشنهاد شده PAGEREF _Toc367887632 \h …


دانلود پژوهش علمی - جدید

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینید5-1. مقدمه PAGEREF _Toc367887629 \h 84
5-2. نحوه تحریک شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر PAGEREF _Toc367887630 \h 85
5-3. ساخار پیشنهاد شده برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع PAGEREF _Toc367887631 \h 87
5-4. بدست آوردن رسانایی ساختار پیشنهاد شده PAGEREF _Toc367887632 \h 88
5-5. آرایه موج رونده طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده و نتایج شبیه سازی PAGEREF _Toc367887633 \h 89
5-5-1. پهنای باند PAGEREF _Toc367887634 \h 91
5-5-2. الگوهای تشعشعی PAGEREF _Toc367887635 \h 91
5-6. آنالیز حساسیت ساختار پیشنهادی PAGEREF _Toc367887636 \h 97
فصل6.نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای کارهای آتی PAGEREF _Toc367887637 \h 102
6-1. نتیجه گیری PAGEREF _Toc367887638 \h 102
6-2. پیشنهاد های کارهای آینده PAGEREF _Toc367887639 \h 103
فهرست جداول
TOC \h \z \c “جدول”
جدول‏41 : رسانایی شکاف ها برای رسیدن به مشخصات پترن مطلوب73
فهرست شکلها
TOC \c “شکل شماره” TOC \h \z \c “شکل”
شکل‏21: آنتن به عنوان یک قطعه مبدل13شکل‏22: مدارمعادل آنتن16شکل‏23 : دوقطبیهرتز17شکل‏24 : یک موج صفحه ای با پلاریزاسیون بیضوی21شکل‏25 : آرایه خطی یکنواخت با N المان23شکل‏26 : مقادیر مناسب n برای سطح لوب های کناری متفاوت26شکل‏27 : پترن وتوزیع جریان تیلوربرای سطح لوب کناری -15dB26شکل‏28 : پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری-25dB27شکل‏31: اصل بابینه29شکل‏32 : انواع شکاف روی بدنه یک موجبر مستطیلی31شکل‏33 : توزیع جریان سطحی روی بدنه موجبر مستطیلی در مد غالب.32شکل‏34 : تغییرات رسانایی و سوسپتانس بر حسب عمق شکاف.39شکل‏35 : نمونه ای از یک آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار40شکل‏36 : آرایه موجبر خطی با شکاف رزونانس طولی الف)تغذیه از کنار ب)تغذیه از وسط45شکل‏37 : یک نمونه آرایه خطی رزونانسی با شکاف موازی طولی46شکل‏38 : نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار48شکل‏39 :نمونه هایی از آرایه صفحه ای موجبر شکاف دار از نوع رزونانسی50شکل‏310 : نمونه ای از آرایه صفحه ای رزونانسی با تغذیه از وسط توسط شکاف های سری51شکل‏311 : آرایه موج رونده ای که از وسط تغذیه می شود56شکل‏312 : پترن آرایه موج رونده تغذیه از وسط57شکل‏41 : توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری -35db و پهنای بیم 1.9 درجه65شکل‏42 : آرایه خطی موجبر شکاف دار موج رونده با شکاف های اریب برای زاویه 85 درجه66شکل‏43 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 85 درجه66شکل‏44 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.7 GHz67شکل‏45 : پترن در راستای سمت در فرکانس 2.85 GHz67شکل‏46 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz68شکل‏47 : پترن در راستای سمت در فرکانس 3 GHz69شکل‏48 : VSWR در کل بازه فرکانسی برای آرایه با زاویه بیم اصلی 86.5 درجه69شکل‏49 : پترن آرایه طراحی شده با نمودار های موجود در مراجع74شکل‏410 : ساختار پیشنهاد شده برای بدست آوردن مشخصات شکاف اریب با اثر کوپلینگ متقابل75شکل‏411 : تغییرات S21 بر حسب عمق فرورفتگی شکاف برای Ө=7 درجه76شکل‏412 : مدار معادل خط انتقالی unit-cell شکل 4-1077شکل‏413 : نمودار رسانایی شکاف اریب بر روی بدنه باریک موجبر بر حسب زاویه شکاف ها79شکل‏414: شمای کلی آرایه طراحی شده با شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر79شکل‏415: اندازه S11 آرایه طراحی شده با شکاف اریب80شکل‏416 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی81شکل‏417 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی82شکل‏418 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی83شکل‏419 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی83شکل‏420 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی84شکل‏421 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی84شکل‏422 : اندازه S11 آرایه طراحی شده در باند x85شکل‏423 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در باند x86شکل‏424 : پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه موج رونده طراحی شده با شکاف اریب86شکل‏51 : نحوه تحریک شکاف اریب روی بدنه باریک موجبر89شکل‏52 : نحوه تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر90شکل‏53 : ساختار پیشنهاد شده برای تحریک شکاف چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر92شکل‏54 : رسانایی شکاف چرخش نیافته پیشنهاد شده بر حسب ارتفاع استوانه ها93شکل‏55 : شمای کلی آرایه طراحی شده با ساختار پیشنهاد شده94شکل‏56 : نمودار اندازه VSWR آرایه با ساختار پیشنهادی95شکل‏57 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات دکارتی96شکل‏58 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz در مختصات قطبی96شکل‏59 : پلاریزاسیون آرایه طراحی شده در فرکانس 2.85GHz97شکل‏510: پترن وپلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با نرم افزار HFSS98شکل‏511 : الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات دکارتی98شکل‏512: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7GHz در مختصات قطبی99شکل‏513: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 2.7 GHz99شکل‏514: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات دکارتی100شکل‏515: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz در مختصات قطبی100شکل‏516: پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده در فرکانس 3GHz101شکل‏517 : نمودار هیستوگرام رسانایی شکاف ها102شکل‏518: اندازه VSWR آرایه طراحی شده با تالرانس100 میکرون103شکل‏519: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz103شکل‏520: الگوی جهت دهندگی آرایه طراحی شده با تالرانس 100 میکروندر فرکانس 2.85GHz104شکل‏521:پترن پلاریزاسیون متقاطع آرایه طراحی شده با تلرانس 100 میکرون در فرکانس 2.85GHz104
فصل اول
16738604870454000020000
285178576204000020000مقدمهرادارها در واقع سنسورهای الکترومغناطیسی هستند که برای موقعیت‏یابی و تعقیب اهداف گوناگون در فضا مورد استفاده قرار می‏گیرند. رادار ها در فرکانس ها و توان های مختلف، برای کاریرد های بسیار متنوع طراحی شده و به کار برده می شوند. مشخصاتی که در رادار ها باید مورد توجه قرار گیرد برد و دقت بالا می باشد. اغلب رادار ها در محدوده فرکانس های باند VHF تا باند C ساخته می شوند. در فرکانس های باند VHF رادار ها دارای برد بلند و دقت پایین بوده و همینطور که فرکانس ها به سمت باند C می روند، برد کاهش پیدا کرده ودر عوض دقت بالاتر می رود. بنابر این بیشترین توجه در رادار ها مربوط به باند های L وS می باشد.در این دو باند یک سازگاری بین دو مساله دقت و برد وجود دارد. بدین معنی که برد رادار نسبتا قابل قبول بوده و رادار دارای دقت خوبی نیز می باشد. در بین این دو باند، باند S نیز بیشترین کاربرد را در سراسر دنیا داشته و بیشترین رادار ها در این باند طراحی و ساخته می شوند.
رادارها در واقع انرژی الکترومغناطیسی را از طریق آنتن در فضا تشعشع می‏کنند. بخشی از انرژی تشعشع شده، به یک شیء که اغلب هدف نامیده می‏شود، برخورد می‏کند و در جهات گوناگون بازتابیده می‏شود. بخشی از این انرژی بازتابیده شده، به سمت رادار منتشر شده و توسط آنتن دریافت می‏گردد و پس از آن، عملیات تقویت و پردازش سیگنالو … بر روی آن انجام می شود.
بنابراین بخش مهمی از سیستم‏های راداری، آنتن است که بسته به مأموریت سیستم، مشخصات گوناگونی می تواند داشته باشد. امروزه استفاده از تکنولوژی رادارهای آرایه فازیکه در آن از آنتن های آرایه ای استفاده می شود کاربردهای بسیاری یافته است. آنتن‏های آرایه‏ای مزایای زیادی دارند که از آن جمله می‏توان به توانایی ایجاد جهت دهندگییا بهره بالا و قابلیت‏های مختلف شکل دهی پرتو اشاره کرد. باند فرکانسی، مأموریت راداری، پهنای باند مورد نظر، میزان توان ارسالی، میزان بهره مورد نظر و … از عوامل تعیین کننده نوع المان به کار رفته در آنتن های آرایه ای است.
آرایه‏های موجبر شکاف‏دار درسال 1943 در دانشگاه McGillدر Montrealابداع گردید..]1[ سادگی هندسه ساختار آنتن‏های موجبری شکاف‏دار، راندمان خوب، توانایی ایجاد امواج با پلاریزاسیون‏های خطی، توانایی ارسال بیم‏های broadside، قابلیت حمل توان بالا و … از ویژگی‏های مهم این نوع آنتن‏ها است که سبب شده در کاربردهای راداری مورد توجه قرار بگیرند. خصوصاً در کاربردهای هوایی این نوع آنتن ها گزینه مناسبی هستند چرا که می توان آنها را بر روی بال ها و بدنه هواپیما قرار دارد. اغلب این نوع آنتن‏ها را می توان در فرکانس های 2 تا 24 گیگا هرتز مورد استفاده قرار داد..]2[
این نمونه آنتن ها به دلیل خواص منحصر به فردی که دارند به صورت گسترده در طراحی وساخت آنتن های آرایه فازی مورد استفاده قرار می گیرند. این آنتن ها بسته به نوع شکاف استفاده شده و نوع ساختار به کار رفته طبقه بندی می شوند. به طور کلی ساختار های این آنتن ها به دو دسته رزونانسی وموج رونده تقسیم می شوند.آرایه های موج رونده به دلیل پهنای باند فرکانسی بالا، در کاربرد های بسیار متعددی استفاده می شوند..]1[
زمانی که نیاز به پلاریزاسیون عمودی می باشد، از شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر استفاده می شود. اما رسیدن به سطح لوب کناری پایین در مورد این آرایه ها همیشه به عنوان یک گلوگاه مطرح بوده است. همچنین شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر دارای پلاریزاسیون متقاطع بسیار بدی می باشند. از این رو تا به حال تلاش های بسیار زیادی برای کاهش پلاریزاسیون متقاطع این نمونه از شکاف ها انجام گرفته است که همگی آن ها از لحاظ ساخت بسیار مشکل می باشند.]3-10[ در این تحقیق یک آرایه موج رونده موجبر شکافداری با سطح لوب کناری و پلاریزاسیون متقاطع پایین که از لحاظ ساخت عملی باشد، در باند Sطراحی وشبیه سازی می شود.
در فصل دوم، تعاریف و مقدمات لازم برای طراحی آنتن های آرایه ای و پارامترهای اساسی این آنتن ها بیان خواهد شد و تئوری اساسی تیلور که به طراحی آنتن آرایه ای با سطح لوب کناری پایین می پردازد مورد بررسی و ارزیابی قرار خواهد گرفت.
در فصل سوم برخی از نمونه های پایه آنتن های موجبر شکاف دار مانند انواع شکاف ها مختلف روی بدنه ها موجبر و همچنین انواع آرایه های موجبر شکاف دار و نحوه طراحی آن ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
در فصل چهارم آنتن آرایه ای موج روندهموجبر شکاف داری با شکاف های اریب روی بدنه باریک موجبر با سطح لوب کناری پایین طراحی و شبیه سازی خواهد شد و همه مسائل مربوط به طراحی و شبیه سازی بیان خواهد شد.
در فصل پنجم آنتن آرایه ای موج رونده موجبر شکافداری که از یک نمونه شکاف های چرخش نیافته روی بدنه باریک موجبر تشکیل شده است به عنوان خروجی این پایان نامه مورد بررسی قرار خواهد گرفت و مشخصات تشعشعی و تلفات بازگشتی و نکات ریز طراحی آن بیان خواهد شد و در نهایت فصل آخر به ارائه پیشنهاداتی برای ادامه کار این پایان نامه توسط سایر دانشجویان خواهد پرداخت.

فصل دوم
center65405400000
3300730-1022354000020000تئوری آنتن و آرایه هاقبل از شروع به طراحی ضروری است تا با برخی از مفاهیم و پارامترهای اساسی آنتن ها و آرایه ها آشنا شویم. پس از آن، نیازمندی های اولیه فرآیند طراحی یک آنتن آرایه ای با سطح لوب کناری پایین بحث خواهد شد.
آنتنجزء تفکیک ناپذیر هر سیستم راداری است. طبق تعریف استانداردIEEE برای آنتن ها ، آنتن عبارت است از ابزار تشعشع و دریافت امواج رادیویی.]11[به عبارت دیگر، آنتن فرستنده قطعه ای است که یک سیگنال را از خط انتقال تحویل گرفته و آن را به امواج الکترومغناطیسی تبدیل کرده و به فضای آزاد تشعشع می کند. درحالت گیرندگی آنتن، امواج الکترومغناطیسی برخورد کننده به آن را تبدیل به سیگنال الکتریکی می کند. ( شکل 2-1 )

شکل STYLEREF 1 \s ‏2 SEQ شکل \* ARABIC \s 1 1: آنتن به عنوان یک قطعه مبدلدر یک سیستم راداری، عمدتاً آنتن طوری طراحی و بهینه سازی می شود که بتواند انرژی را در برخی جهات تشعشع کند و به بعضی طرف ها اصلاً موجی ارسال نکند. بنابراین آنتن علاوه بر وظیفه تبدیل کنندگی وظیفه جهت دهندگی به تشعشع را نیز دارد. برآورده کردن این خواص باعث می شود کهآنتن شکل های مختلفی پیدا کند. تبعاً آنتن گاهاً شامل یک قطعه فلز ، روزنه، زیر لایه و یا المان های دیگر است.
پارامترهای مهم آنتنبرای توصیف عملکرد آنتن تعریف برخی پارامترهای آنتن الزامی است. مهم ترین این پارامترها عبارت است از فرکانس عملکرد ، پهنای باند، الگوی تشعشعی ، جهت دهندگی، بهره، امپدانس ورودی و غیره.
پهنای باند فرکانسیپهنای باند فرکانسی آنتن(BW ) محدوده فرکانسی است که در آن عملکرد آنتن نسبت به برخی خواص مطابق با استانداردهای لازم باشد. پهنای باند را می توان محدوده فرکانسی در دو طرف فرکانس مرکزی در نظر گرفت که حول آن فرکانس مرکزی، مقدار قابل قبولی برای آن پارامتر وجود داشته باشد. در کاربرد های راداری عموماً لازم است که تلفات بازگشتی آنتن در پهنای باند فرکانسی کمتر از dB 10- باشد. پهنای باند آنتن به دو صورت می تواند تعریف شود. پهنای باند مطلق ( ABW) و پهنای باند نسبی (RBW ) . اگر fH وfL به عنوان فرکانس قطع بالا و فرکانس قطع پایین تعریف شود، پهنای باند مطلق عبارت است از تفاوت دو فرکانس قطع. در حالیکه پهنای باند نسبی به صورت درصد تفاوت دو فرکانس قطع نسبت به فرکانس مرکزی تعریف می شود. بنابراین این دو پارامتر بصورت زیر تعریف می گردند:
(1.2)ABW=fH-fl(2.2) FBW=2fH-fLfH+fLبرای برخی آنتن ها، پهنای باند همچنین می تواند بصورت نسبت فرکانس قطع بالا به فرکانس قطع پایین به صورت زیر تعریف گردد.
(3.2) BW=fHfLالگوی تشعشعیالگوی تشعشعی (یا الگوی آنتن) بیان کردن ویژگی های تشعشعی آنتن طبق توابع مختصات سه بعدی است. در مورد آنتن ها می توان گفت میدان های دور آنتن ، منطقه ای است که توزیع زاویه ای توان تشعشعی به فاصله بستگی ندارد. الگوی آنتن، میدان نرمالیزه شده به حد اکثر را توصیف می کند. خواص تشعشعی ، تابع توزیع فضایی انرژی تشعشعی به صورت دو بعدی و یا سه بعدی است که نسبت به موضع مرجع سنجیده می شود. در عمل الگوی سه بعدی آنتن در بسیاری از موارد مورد نیاز است و گاهی به جای آن یک سری الگوهای دو بعدی استفاده می گردد. در عمده کاربردهای عملی ، نمودار تابع بر حسب φ و θ برای برخی فرکانس های مشخص داده میشود که اطلاعات کافی را در مورد نحوه تشعشع آنتن در اختیار ما قرار میدهد.
برای یک آنتن با قطبیدگی خطی عملکرد آنتن ها عموماً با دو مؤلفه صفحه E و صفحه H سنجیده می شود. صفحه E صفحه ای است که حاوی بردارهای میدان الکتریکی و در جهت حداکثر تشعشع و صفحه H صفحه ای است که بردارهای میدان مغناطیسی و در جهت حداکثر تشعشع در آن قرار دارند.]11[
برای عمده آنتن ها سه نوع الگوی تشعشعی به صورت زیر تعریف می شود.
الف- همه جهته: یک آنتن بی تلف فرضی که در تمامی جهات به یک میزان تشعشع می کند. این آنتن تحقق خارجی ندارد و عمدتاً به عنوان یک آنتن ایده آل برای مقیاس سنجش میزان جهت دهندگی آنتن ها به کار می رود.
ب- جهت دار: آنتنی که دریافت و یا ارسال امواج الکترومغناطیسی در آن در برخی جهات خیلی موثرتر از بعضی جهات دیگر است. در اصطلاح به آنتنی جهت دار گویندکه میزان بیشینه جهت دهندگی آن خیلی بیشتر از یک آنتن دو قطبی استاندارد باشد.
ج- نیمه جهتی: آنتنی که در یک صفحه، الگوی تشعشعی غیر جهت دار داشته و در سایر صفحات عمود بر آن دارای الگوی جهت دار باشد.
جهت دهندگی ، بهره و پلاریزاسیونبرای توصیف خواص الگوی تشعشعی آنتن پارامتر D به کار می رود. این پارامتر بصورت نسبت بین شدت تشعشع U در یک جهت مشخص به یک منبع ایزوتروپیک تعریف می شود. برای یک منبع ایزوتروپیک شدت منبع U0برابر است با نسبت توان تشعشعی کل P– به π4 . بنابر این جهت دهندگی بصورت زیر محاسبه می گردد.
(4.2) D=UU0=π4UPRADکه در آن U شدت تشعشع در یک جهت مشخص است. در صورتی که U حد اکثر مقدار خود را داشته باشد میزان جهت دهندگی بیشینه می گردد. بهره آنتنG با جهت دهندگی ارتباط تنگاتنگ دارد. با در نظر گرفتن بازده تشعشعی e– رابطه بین بهره و جهت دهندگی آنتن بصورت زیر در می آید:
(5.2)G = e– D
108785887393
شکل STYLEREF 1 \s ‏2 SEQ شکل \* ARABIC \s 1 2: مدار معادل آنتنشکل2-2مدار معادل یک آنتن را تصویر می کند که در آن Rr، RL،L و Cبه ترتیب مقاومتتشعشی ، مقاومت تلفی ، مقدار اندوکتانس و ظرفیت خازنی است. بازده تشعشعی e–به صورت نسبت توان رسیده به مقاومت تشعشعی به مجموع توان رسیده بهRL و Rrاست و به صورت زیر تعریف می شود.
(6.2) e–=RrRr+RLبعنوان نمونه از یک آنتن ، دو قطبی کوچک ( دو قطبی هرتز ) معرفی میگردد. دو قطبی هرتز دو قطبی است که طول dl بسیار کمتر از طول موج تحریک شده باشد. (dl << λ ) یا ( dl < λ/50 ) . علاوه بر این می بایستی شعاع سیمa بسیار کمتر از طول موج λ باشد. همانطور که در شکل 2-3 نشان داده شده است یک سیم کوچک خطی در مبدا مختصات در راستای z به صورت متقارن قرار داده شده است.

شکل STYLEREF 1 \s ‏2 SEQ شکل \* ARABIC \s 1 3 : دو قطبی هرتزدو قطبی بسیار کوچک معادل یک المان جریان Idl است. از آنجایی که این سیم خیلی کوتاه است جریان نیز در طول آن ثابت فرض می شود. با اینکه دو قطبی بسیار کوچک خیلی عملی نیست ولی این المان برای طراحی ساختارهای پیچیده تری به کار می رود. حال به محاسبه برخی پارامترهای مهم این آنتن می پردازیم.
الف : میدان تشعشعی : برای یافتن میدان های تشعشعی بوسیله یک المان لازم است تا بردار پتانسیل مغناطیسیAیا بردار پتانسیل مغناطیسی Fمشخص گردد. از آنجا که برای دوقطبی هرتز تنها جریان الکتریکی داریم، می توانیم بنویسیم:]12[
Az=μ0Idl4πre-jkr , F=0 (2.7)
درمختصات کروی معادله بالا بصورت زیر در می آید:
(8.2) Ar=Azcosθ= μ0Idl4πre-jkrcosθ(9.2) Aθ=-Azsinθ= μ0Idl4πre-jkrsinθ(10.2)Aφ = 0
با توجه به معادله ماکسول و رابطه میان A و H داریم:
(11.2) ∇×E=-jωμH(12.2) H=1μ∇×Aبا جایگذاری در معادلات ماکسول بدست می آید:
(13.2) Hφ= jkIdlsinθ4πr[1+1jkr]e-jkr(14.2) Er= ηIdlcosθ2πr2[1+1jkr]e-jkr(15.2) Eθ= jηkIdlsinθ4πr[1+1jkr-1(kr)2]e-jkrبرای میدانهای دور kr>> 1 میدانهای E و H بصورت زیر ساده سازی و تقریب زده می شوند.
(16.2) Eθ= jηkIdlsinθ4πre-jkr(17.2) Hφ= jkIdlsinθ4πre-jkrامپدانس موج Zw بصورت نسبت Eθ و HΦ طبق فرمول زیر بدست می آید.
(18.2)Zw=EθHф=ηاین مقدار برای محیط آزاد برابر π120 یعنی حدود 377 اهم می باشد.
در منطقه دور از آنتن میدان های E و H عمود بر جهت انتشار موج و بر هم نیز عمودند و تغییرات r از تغییرات θ و φ قابل تفکیک هستند. شکل کلی الگوی تشعشعی آنتن تابعی از فاصله r نیست بنابراین میدان تشعشعی از نوع TEM با امپدانس برابر امپدانس ذاتی موج در محیط پیرامون آنتن است.
ب : مقاومت تشعشعی]12[: برای یک آنتن بی تلف در فرکانس رزونانس ، قسمت حقیقی امپدانس ورودی آنتن همان مقاومت تشعشعی آنتن است.با انتگرال گیری بردار پوینتینگ روی یک صفحه بسته پیرامون آنتن توان تشعشعی کل از منبع محاسبه می گردد و این توان با مقاومت تشعشعی رابطه مستقیم دارد.مثلا برای دایپل کوتاه داریم :
(19.2) P–=12Re∫E×H*∙ds= η(π3)|dl I0λ|2=12|I0|2Rr(20.2) Rr=η(2π3)|dlλ|2=80π2|dlλ|2بنابراین مقاومت تشعشعی وابسته به طول المان نسبت به طول موج است.
ج : جهت دهندگی : میزان چگالی توان متوسط Wavاز فرمول زیر قابل محاسبه است.
(21.2) arWav=12ReE×H*=12η|Eθ|2ar=η2|kdlI04π|2sinθ2r2با استفاده از این فرمول می توان شدت تشعشع را تعریف کرد که عبارتست از:
(22.2) U=r2Wav=η2|kdlI04π|2sinθ2=r22η|Eθ(r,θ,φ)|2حداکثر U در θ= π2 اتفاق می افتد و عبارت است از :
(23.2) Umax=η2|kdlI04π|2بنابر این جهت دهندگی D0 برای یک دو قطبی هرتز به صورت زیر ساده می شود.
(24.2) D0=4πUmaxP–=1.5 یکی دیگر از خواص تشعشعی همه آنتن ها که بسیار مهم بوده و باید مورد بررسی قرار گیرد پلاریزاسیون آنتن می باشد. پلاریزاسیون آنتن همان پلاریزاسیون موج منتشر شده توسط آنتن می باشد. میدان در هر نقطه از فضا به گونه ایست که دارای یک پلاریزاسیون خاصی است. در هر نقطه روی کره انتشاری، پلاریزاسیون معمولا به صورت دو جفت پلاریزاسیون عمود بر همCo و Cross تقسیم می شود.
به تغییرات نوک پیکان میدان الکتریکی بر حسب زمان، پلاریزاسیون آن موج گویند. به صورت کلی سه نمونه پلاریزاسیون خطی، دایروی و بیضوی وجود دارد.[13]در فاصله دور از هر آنتنی میدان ها را می توان به صورت یک موج صفحه ای در نظر گرفت. مولفه های یک موج صفحه ای کلی که در راستای z منتشر می شود را می توان به صورت زیر نوشت [13]:
(25.2)Exz,t=Ex0cos(wt+kz+∅x)(26.2)Eyz,t=Ey0cos(wt+kz+∅y)که Ex0 و Ey0 مقدار ماکزیمم دامنه میدان الکتریکی در راستای x وy می باشد و k ثابت انتشار در فضای آزاد است.در حالت پلاریزاسیون خطی :
(27.2)∅y-∅x=±nπ n=0,1,2,…برای پلاریزاسیون دایروی :
(28.2)∅y-∅x=±12+2nπ n=0,1,2,…و برای پلاریزاسیون بیضوی داریم :
(29.2)∅y-∅x≠±nπ2 n=0,1,2,…در واقع پلاریزاسیون خطی و دایروی حالت های خاصی از پلاریزاسیون بیضوی می باشند. شکل زیر یک موج با پلاریزاسیون بیضوی را نشان می دهد.
-73984-175463
شکل 2-4 : یک موج صفحه ای با پلاریزاسیون بیضوی
آنتن های موجبر شکاف دار که در این تحقیق مورد بررسی قرار خواهند گرفت دارای پلاریزاسیون خطی می باشند.[1]
آنتن های آرایه ایدر خیلی از کاربردها نیاز به آنتن و ساختارهایی با بهره بالا می باشد. در این موارد از چندین المان تشعشعی(آنتن) کنار هم استفاده می کنند. به آنتنی که از چندین المان تشعشعی کنار هم تشکیل شده است، آنتن آرایه ای گفته می شود. برای تولید کردن یک پترن دایرکتیو لازم است که میدان های المان های تشعشعی در راستایی دلخواه با هم جمع شوند و در بقیه راستاها همدیگر را خنثی کنند.
پترن یک آرایه را به پنج صورت می توان تغییر داد : 1- ساختار آرایه 2-دامنه تحریک المان ها 3- فاز تحریک المان ها 4- فاصله المان ها 5- نوع المان ها. در این پایان نامه آرایه خطی که المان ها روی یک خط کنار یکدیگر قرار می گیرند، مورد توجه قرار گرفته است. همانطور که می دانیم پترن یک آرایه خطی می تواند به صورت ضرب یک Element factor (EF) در یک Array factor (AF) در نظر گرفته شود. هر گونه تغییر در ساختار آرایه بدون آن که نوع المان ها عوض شود منجر به تغییر AF می شود. ولی چنانکه فقط نوع آنتن را عوض کنیم بدون آنکه ساختار آرایه تغییر کند منجر به تغییر در EF می شود.[13]
آرایه خطی یکنواختبه آرایه ای که دامنه تحریک المان های آن یکسان باشد، آرایه یکنواخت گفته می شود. در شکل 5-2 یک آرایه خطی یکنواخت با N المان که فاصله بین المان ها یکسان و برابر d می باشد را ملاحظه می کنید. در این آرایه فرض شده است که همه المان ها با هم مشابه هستند و تنها فاز تحریک آن ها با هم متفاوت می باشد. اگر فاز المان اول صفر باشد و اختلاف فاز هر المان با المان قبلی خود β باشد در آن صورت میدان کل آرایه در یک نقطه دور می تواند به صورت زیر نوشته شود[13]:
(30.2)
Εt = Ε1+E1ejβejkdcosθ+Ε1ej2βej2kdcosθ+…+Ε1ej(N-1)βejN-1kdcosθ(31.2)Εt =E1(1+ejψ+ej2ψ+…+ejN-1ψ)
درحالیکه :
(32.2)ψ=β+kdcosθ1032480-272062
شکل STYLEREF 1 \s ‏25 :آرایه خطی یکنواخت با N المان
معادله (31.2) همان اصل ضرب الگوها در آرایه خطی را نشان می دهد و بیانگر این است که میدان کل حاصل ضرب Element factor در Array factor می باشد.
در حالی که Array factor را می توان به صورت زیر نوشت:
(33.2)AF= 1+ejψ+ej2ψ+…+ejN-1ψ=sin(Nψ2)sin(ψ2)فرمول (33.2) شکل کلی Array factor یک آرایه خطی یکنواخت را نشان می دهد. پترن کلی آرایه از ضرب Array factor در Element factor بدست می آید. اما چون اغلب المان های به کار رفته در طراحی یک آرایه از نوع نیمه جهتی می باشند (مانند دایپل)، پترن کلی آرایه بیشتر تحت تاثیر Array factor می باشد. از این رو مشخصاتی مانند سطح لوب کناری وپهنای بیم کل آرایهبا پهنای بیم وسطح لوب کناری Array factor برابر می باشد. به همین خاطر در طراحی آرایه ها توجه بیشتر به طراحی Array factor می باشد.[14]
طبق فرمول (33.2) پترن آرایه در صورتی ماکزیمم می شود که ψ2=±kπ (k=0,±1,±2,…) شود. به ازای k=0 اولین ماکزیمم آرایه رخ می دهد که به آن لوب اصلی می گویند. به ازای بقیه k ها ماکزیمم ها یی به وجود می آیند که اندازه دامنه آنها به اندازه دامنه لوب اصلی می باشد و به آن ها لوبهای گریتینگ گفته می شود.معمولا در رادار ها برای اینکه بتوان تشخیص هدف را به درستی انجام داد، آرایه ها را طوری طراحی می کنند که آنتن تنها یک لوب اصلی داشته باشد. به خاطر اینکه بخواهیم یک آرایه فازی تشکیل دهیم به صورتی که ماکزیمم پترن در راستای θ0 باشد باید :
(34.2)ψ2=β+kdcosθ02=0که نتیجه می دهد :
(35.2)β=-kdcosθ0اگر بخواهیم که لوب گریتینگ نداشته باشیم باید به ازای بقیه k ها یک Өمعنی دار نداشته باشیم. از این رو می توان به راحتی اثبات کرد که برای نداشتن لوب گریتینگ، فاصله بین المان ها باید به صورت زیر باشد[15] :
اگر 00≤θ0≤9d<λ1+cosθ0 (الف)
(36.2)
اگر 90≤θ0≤180d<λ1-cosθ0 (ب)
در حالی که λ طول موج در فضای آزاد می باشد.
در مرجع [13] اثبات شده است که سطح لوب کناری این آرایه تقریباdB -13.46 می باشد که برای خیلی از کاربرد های راداری مناسب نیست. برای رسیدن به سطح لوب کناری پایینتر از وزن دهی دامنه های تحریک المان ها استفاده می شود.
توزیع جریان تیلوربرای رسیدن به سطح لوب کناری مناسب توزیع های جریان زیادی همچون دوجمله ای، چپی شف، تیلور و…. وجود دارد. در میان همه آن ها توزیع تیلور از محبوبیت بیشتری برخوردار است زیرا در طول آرایه دامنه تحریک المان ها به آرامی زیاد شده و سپس کم می شود.
در مرجع [16] اثبات می شود که اگر طول آرایه L باشد، آنگاه می توان با توزیع جریان زوج g(x) به پترن زوجF که دارای پهنای بیم باریک و سطح لوب کناری پایین است رسید.
اگر تعریف کنیم p=2πxL و u=Lcosθλ در آنصورت داریم[16] :
(37.2)F(u,A,n)=[n-1!]2n-1+u!(n-1-u)!n=1n-1(1-u2σ2A2+n-122)(38.2)gp=12π{1+2m=1n-1F(m,A,n)cosmp} و-π<p<πدر حالی که :
(39.2)coshπA=10(-SLL20)=ηکه SLL، سطح لوب کناری می باشد.
(40.2)σ=nA2+(n-12)2انتخاب nکه عدد صحیحی است، توسط خودمان انجام می شود. n را نمی توان خیلی بزرگ یا خیلی کوچک انتخاب کرد. باید به گونه ای انتخاب شود که به ازای اضافه کردن یکی به n اندازه σ خیلی تغییر نکند. اگر n را خیلی بزگ انتخاب کنیم g(x) در ابتدا و انتهای آرایه (±L2) پیک خواهد زد. در جدول زیر مقدار n برای سطح لوب های کناری متفاوت آمده است[16] :
-190716960
شکل STYLEREF 1 \s ‏26 : مقادیر مناسبn برای سطح لوب های کناری متفاوت
مشاهده می شود که مثلا برای سطح لوب کناری -35dB کمترین مقدار n که می توانیم انتخاب کنیم 5می باشد. در شکل زیر مشاهده می شود که برای سطح لوب کناری -15 دی بی مقدار n برابر با 5، مقدار بزرگی می باشد و باعث می شود توزیع جریان تیلور در کناره ها پیک بزند.
188663123366
شکل STYLEREF 1 \s ‏27 : پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری -15dB
اما شکل زیر پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناری -25 دی بی و n=5 را نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود توزیع جریان تیلور در طول آرایه دارای فرم خوبی می باشد.
18485364554
شکل STYLEREF 1 \s ‏28 : پترن و توزیع جریان تیلور برای سطح لوب کناریdB -25
همانطور که در دو شکل بالا نیز دیده می شود پترن برحسب u کشیده شده است و نقطه u=±n ناحیه را به دو قسمت سطح لوب های یکنواخت و قسمتی که دامنه سطح لوب ها در حال کم شدن است تقسیم می کند.
به طور تقریبی اثبات می شود که مقدار پهنای بیم نیم توان آرایه با توزیع جریان تیلور به صورت زیر محاسبه می شود :
(41.2)B=σ2πλL[cosh-1η]2-[cosh-1(η2)]2اگر بخواهیم یک نتیجه گیری روی طراحی آرایه با توزیع تیلور داشته باشیم می توان گفت که با مشخص بودن سطح لوب کناری مورد نظر با استفاده از جدول شکل (2-6) می توان مقدار n مناسب را بدست آورد و سپس σ را از فرمول (40.2)محاسبه کرد. سپس از روی پهنای بیم مورد نظر و با استفاده از فرمول (41.2)می توان طول کل آرایه را بدست آورد. از فرمول های (37.2) و (38.2) می توان توزیع جریان تیلور مناسب برای رسیدن به پهنای بیم وسطح لوب کناری مورد نظر در طول آرایه را محاسبه کرد.
البته باید توجه داشت که توزیع جریان تیلور یک توزیع جریان پیوسته می باشد و برای طراحی آرایه این توزیع جریان را باید نمونه برداری کرد و هر نمونه را به دامنه جریان یا ولتاژ تحریکیک المان که توان دوم آن می تواند معادل توان تشعشعی توسط آن المان باشد نسبت داد.
لازم به ذکر است که توزیع جریان تیلور که به صورت صفحه ای دایروی است و برای طراحی آرایه های صفحه ای دایروی با سطح لوب کناری پایین به کار می رود نیز وجود دارد. نمونه هایی از این آرایه های صفحه ای در فصل بعد نشان داده خواهد شد.[17]
خلاصهیکی از قسمت های کلیدی و مهمهر راداری آنتن آن می باشد. آنتن رادار ها را معمولا از نوع آرایه ای طراحی می کنند. سطح لوب کناری پایین یکی از مشخصات مهم این آنتن ها می باشد. آرایه یکنواخت دارای سطح لوب کناری مطلوبی نمی باشد.روشهای مختلفی برای کاهش سطح لوب کناری آنتنآرایه ای وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از توزیع جریان تیلور می باشد که برای آرایه های خطی بزرگ با پهنای بیم باریک استفاده می شود.
فصل سوم
14795507727954000020000
4164965-1657354000020000معرفی آنتن های آرایه ای موجبر شکاف داریک شکاف باریک در صفحه زمین نامحدود را می توان مکمل یک دایپل در فضای آزاد دانست. این مسأله توسط [18] H.G. Booker، توصیف شده است که در واقع اصل بابینه را از اپتیک به این حالت تعمیم داده است. این موضوع از طریق قضیه field equivalence که برای تحلیل آنتن های روزنه ای به کار برده می شود قابل تحقیق است. به این ترتیب شکافهمان پترن تشعشعی شبیه دایپل (با ابعاد یکسان) را دارد با این تفاوت که جای میدان‏های تغییر می کند. این مسأله در شکل زیر نشان داده شده است.
172359728618
شکل STYLEREF 1 \s ‏31 : اصل بابینه
--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت مرجع پایان نامه ها (خرید و دانلود با امکان دانلود رایگان نمونه ها) : elmyar.net --------------------------------------------------- در واقع شکاف، یک دایپل مغناطیسی است. در نتیجه پلاریزاسیون آنتن به میزان چرخش می‏کند. پس یک شکاف عمودی پترن یکسانی با یک دایپل الکتریکی افقی با همان ابعاد دارد.
سیستم های آرایه‏ای موجبر شکاف دار می‏توانند به دو صورت موج رونده و موج ایستان طراحی شوند. موجبرها به گونه ای عمل می کنند که با تغییر فرکانس اختلاف فاز بین تحریک شکاف ها تغییر می کند. از این رو تحریک آرایه در طول موجبر یک رابطه فاز تفاضلی میان المان‏ها ایجاد می‏کند که با فرکانس تغییر می‏کند و سبب می‏شود بیم اسکن کند. برای آرایه‏های با بیم ثابت، موجبر تبدیل به یک ساختار رزونانسی موج ایستان می‏‏شود. اما ازطرف دیگر پهنای باند آرایه رزونانسی چندان خوب نیست و با افزایش المان های تشعشعی به شدت کاهش می یابد.[1]
معرفی انواع شکاف های تشعشع کننده بر روی بدنه موجبرالمان‏های تشعشعی آرایه موجبر شکاف دار، بخشی از سیستم تغذیه که خود موجبر می‏‏باشد، هستند. این مسأله طراحی را ساده‏تر می‏کند چرا که به مدارهای تطبیقاحتیاجی نیست. آشنایی با میدان‏های انتشاری در داخل موجبر، یافتن محل مناسب روی بدنه موجبر برای قراردادن شکاف به گونه‏ای که به خوبی تحریک شود، مسأله ای اساسی است و در این راستا آشنایی با میدان‏های انتشاری در داخل موجبر، ضروری می‏باشد.
اگر یک شکاف روی بدنه موجبر قرار داده شود به گونه‏ای که شارجریان را قطع کند، سبب می‏شود که جریان اطراف شکاف حرکت کرده و توان از موجبر و از طریق شکاف به فضای آزاد کوپل شود.[1] معمولاً فرض می‏شود موجبر در مد غالب تحریک می شود و در یک مد کار می کند. ساختار یک موجبر به همراه انواع شکاف‏های ممکن بر روی بدنه موجبر در شکل 2-3 نشان داده شده است. در این شکل، به عنوان مثال شکاف های hو gتشعشع نمی‏کنند چون شار جریان روی بدنه موجبر را قطع نمی کنند.[1]
به طور کلی شکاف هایی که با جریان های عرضی تحریک می شوند شکاف موازی و شکاف هایی که با جریان های طولیتحریک می شوند شکاف سری گویند.[19]در شکل (3-2)، شکاف‏های a، b، c، iو jشکاف‏های موازی هستند چرا که با جریان‏های transverse، برخورد دارند و بوسیله شبکه ادمیتانس موازی دو پورتی مدل می‏شوند. درعوض شکاف‏های e، kو d با برخورد دارند و شکاف‏های سری نامیده می‏شوند.شکاف‏های سری را به کمک شبکه امپدانسی سری مدل می‏کنند.[19]
499948-87914
شکل STYLEREF 1 \s ‏32 : انواع شکاف ها روی بدنه یک موجبر مستطیلی

موافقین ۰ مخالفین ۰ ۹۶/۰۶/۱۷
postea postea

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی