برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

در اینجا روشهای اندازهگیری به منظور پیدا کردن ابعاد حداقل برای پچ پارازیتیک آنتن تک بانده استفاده میشود، که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرد. شکل (2-40) امپدانس ورودی باندهای مختلف آنتن دوبانده سرپینسکی این ساختار را به ازای ابعاد مختلف پچ پارازیتیک آنتن تک بانده نشان میدهد. همانطور که در این شکل مشاهده میکنید، امپدانس ورودی برای اولین باند این آنتن دوبانده توسط ابعاد پچ پارازیتیک اول، قابل کنترل میباشد. و این درحالی است که تغییر ابعاد پچ پارازیتیک اول، بر امپدانس ورودی باند دوم آنتن دوبانده تأثیری ندارد.
شکل 2-40 : امپدانس ورودی باندهای مختلف آنتن دوبانده سرپینسکی [6]
براساس توضیحات فوق، به منظور جداسازی فرکانسی بین باندهای مختلف آنتن دوبانده سرپینسکی در این ساختار، میتوان ازتأثیر پچ پارازیتی آنتن تک بانده استفاده کرد. این بدین معنی است که برای کاهش اثر آنتن تک بانده بر روی آنتن دوبانده، ابعاد پچ پارازیتی اول نباید از یک حد مشخصی کمتر انتخاب گردد. این حد را اولین فرکانس رزنانس آنتن دوبانده تعیین میکند. با توجه به این توضیحات، پچ پارازیتی آنتن تک بانده به صورت یک مثلث متساوی الاضلاع با اندازه هر ضلع برابر با 203 انتخاب شده است. با انتخاب این ابعاد برای آنتن تک بانده، امپدانس ورودی برای هر دو بانده آنتن دوبانده، به صورت دو حلقه امپدانسی در مرکز نمودار اسمیت میباشد. باتوجه به ابعاد انتخاب شده برای آنتن تک بانده، اولین فرکانس رزنانس ساختار مرکب برابر با 8/0 میباشد.
باید به این نکته توجه داشت که فرکانس رزنانس آنتن تک بانده، اولین فرکانس آنتن مرکب میباشد و فرکانسهای آنتن دوبانده، به ترتیب دومین و سومین فرکانس آنتن مرکب میباشند.
به منظور اینکه آنتن تک بانده دارای فرکانس رزنانسی در 8/0 باشد و از طرفی دیگر پهنای باند امپدانسی آن نیز به اندازه کافی (در اینجا 10% برای 2) بزرگ باشد. لازم است که پارامترهای طراحی برای این آنتن به صورت زیر انتخاب گردند. ارتفاع زیرلایه اول برابر با 52/1 و ضریب دیالکتریک برابر با 38/3 انتخاب گردیده است. پچ اصلی آنتن تک بانده نیز به صورت یک مثلث متساوی الاضلاع با ضلع 4/135 میباشد. محل تغذیه آنتن تک بانده، به منظور ایجاد تطبیق مناسب، در 15 از رأس مثلث انتخاب شده است. نکته اساسی در طراحی این آنتن مرکب نحوه ترکیب آنتن تک بانده با آنتن دوبانده میباشد که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرد.
در ساختار آنتن مرکب پیشنهادی در این بخش، دو آنتن تک بانده و آنتن دوبانده به صورت شکل (2-41) نسبت به هم قرار گرفتهاند. نکته قابل توجه در این ساختار میزان ایزولاسیون بین باندهای مختلف میباشد، که بر روی عملکرد آنتن مرکب بسیار مؤثر میباشد. همانطور که در این ساختار مشاهده میکنید سیستم تغذیه برای آنتن دوبانده، یک کابل هممحور میباشد که هادی بیرونی آن پس از عبور از پچ اصلی آنتن تک بانده به پچ پارازیتی اول متصل میشود. هادی داخلی کابل هممحور نیز مستقیماً به پچ اصلی انتن دوبانده که یک ساختار سرپینسکی مرتبه دوم است، متصل میشود. نکته مهم در طراحی این آنتن این است که اتصال پچ پارازیتی اول به هادی بیرونی کابل هممحور، نباید مد اصلی آنتن تک بانده را که در فرکانس 8/0 قرار دارد، خراب کند.
شکل 2-41 : نحوه ترکیب آنتن تک بانده با آنتن دوبانده، در طراحی آنتن مرکب [6]
به منظور این که مد اصلی آنتن تک بانده خراب نشود، محل اتصال هادی بیرونی کابل هممحور به پچ پارازیتی را در محلی انتخاب میکنند که در آن محل میدان الکتریکی در جهت z بر روی پچ پارازیتی اول، برابر صفر باشد. از طرفی دیگر به منظور کاهش فضای اشغال شده، آنتن دوبانده را با 180 درجه چرخش نسبت به آنتن تک بانده قرار میدهند. شکل (3-41-) نمای کلی این ساختار را نشان میدهد. کل ساختار شکل (2-41) توسط نرمافزار شبیهسازی شده است و نتایج حاصل برای توزیع جریان بر روی پچ در لایههای مختلف در شکل (2-42) نشان داده شده است. در ادامه نتایج بدست آمده از بررسی این شکل را بیان میکنیم.
شکل 2-42 : توزیع جریان برای سه بانده مختلف آنتن مرکب [6]
1- برای باند اول ( 8/0) تنها پچهای اصلی و پارازیتیک باند اول در تشعشع نقش دارند. و جریان در سایر پچها به اندازه 30- پایینتر میباشند. این توزیع جریان باعث ایجاد یک پترن بردساید برای باند اول میگردد.
2- برای باند دوم ( 6/1) علاوه بر پچ اصلی پارازیتیک باند دوم (در آنتن دوبانده)، پچ اصلی باند اول (در آنتن تک بانده) نیز تشعشع میکند. در این حالت توزیع جریان برای پچ اصلی آنتن تک بانده، مد را دارد. که این مد دارای فرکانس رزنانسی دو برابر فرکانس رزنانسی باند اول میباشد، که دقیقاً بر باند دوم آنتن مرکب منطبق است.
با توجه به این توضیحات، در این حالت پترن تشعشعی برای باند دوم، مجموع وزنی پترن ناشی از پچ اصلی و پچ پارازیتیک باند دوم آنتن دوبانده، و پترن ناخواسته مد پچ اصلی آنتن تک بانده میباشد. اما با توجه به ایزولاسیون کمتر از 20- بین دوباند اول و دوم در آنتن مرکب، تأثیر اصلی در پترن تشعشعی برای باند دوم، توسط پچ اصلی و پارازیتیک باند دوم ایجاد میشود.
3- برای باند سوم ( 77/2))، پچ فعال باند اول در مد میباشد. فرکانس رزنانس برای این مد برابر با 77/2 میباشد. لذا در باند سوم، پترن تشعشعی تحت تأثیر مدهای تحریک باند دوم و سوم آنتن دوبانده و مد آنتن تک بانده میباشد. در این حالت نیز بدلیل ایزولاسیون کمتر از 25- بین دو آنتن تک بانده و آنتن دو بانده، تأثیر مد در پترن تشعشعی باند سوم بسیار ناچیز است.
براساس نتایج بیان شده فوق آنتن مرذکب دارای ویژگیهای زیر میباشد.
آنتن تک بانده پایینی، اولین فرکانس کاری را مشخص میکند.
آنتن دوبانده که بر بالای آنتن تک بانده قرار دارد، فرکانس مدهای دوم و سوم را مشخص میکند.
المان پارازیتی برای آنتن تک بانده به عنوان صفحه زمین برای آنتن دوبانده میباشد.
ابعاد پچهای فعال و پارازیتی برای باندهای دوم و سوم باید کوچکتر از ابعاد پچ پارازیتی آنتن اول باشد. علت این انتخاب به منظور کاهش تشعشع به عقب است.
به عنوان یک قانون سرانگشتی، پچ اصلی و پارازیتیک برای باندهای دوم و سوم، کوچکتر از نصف پچ پارازیتیک باند اول انتخاب میشوند. از نتایج جانبی این انتخاب ایجاد نسبت فرکانسی 5/0 برای فرکانسهای رزنانس باند اول و دوم میباشد.
المانهای پارازیتیک استفاده شده در این ساختار به منظور افزایش پهنای هر باند فرکانسی میباشد. به طور کلی فاصله بین المان اصلی و المان پارازیتیک برای هر باند مقدار پهنای باند آن باند را کنترل میکند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص میتوان به مراجع [21] و [22] رجوع کرد. در ادامه به بررسی نتایج حاصل از اندازهگیری آنتن سه بانده مرکب، میپردازیم.
ساختار کلی آنتن مرکب ساخته شده در شکل (2-43) نشان داده شده است. در این ساختار پچ اصلی باند اول با استفاده از یک کابل تغذیه میشود، در حالی که آنتن دوبانده در این ساختار با استفاده از کابل هممحور تغذیه میشود.
شکل 2-43 : ساختار آنتن سه بانده مرکب ساخته شده [6]
دسته بندی : علمی