برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

مشخصات زیرلایه برای این آنتنها مانند زیرلایه بخش قبل میباشد و تغذیه این آنتنها نیز توسط کابل هممحور متصل شده به پچ پایینی تأمین میشود. شکل (2-33) نتایج شبیهسازی ساختارهای فوق را برای، پارامتر تلفات بازگشتی آنتن نشان میدهد. همانطور که در این شکل ملاحظه میکنید، برای فرکانسهای پایین میزان تلفات بازگشتی به شدت کاهش یافته، و باعث بهبود خواص تشعشعی این آنتن در مقایسه با یک آنتن سرپینسکی ساده، شده است. علت این بهبود در خواص تشعشعی به خاطر ایجاد دو تغییر در این آنتن بهبودیافته نسبت به آنتن سرپینسکی ساده، میباشد. که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرند. اولین تغییر در این آنتن، برش لبههای پچها در هر دو لایه بالایی و پایینی میباشد. این تغییر در ساختار آنتن باعث کوتاه شدن مسیر جریان برای مدهای پایین میگردد، که اثر آن جابجایی فرکانسی برای فرکانسهای پایین، میباشد. اثر دیگر برش لبههای پچ، افزایش پهنای باند آنتن است.
دومین تغییر در این آنتن، وجود اتصال کوتاه بین پچ لایه پایینی و صفحه زمین میباشد. اگرچه کاربرد اصلی اتصالات کوتاه در آنتنهای مایکرواستریپ به منظور کاهش ابعاد آنتن میباشد، اما در اینجا ملاحظه خواهید کرد که استفاده از اتصالات کوتاه در مکانهای مناسب، باعث بهبود خواص تشعشعی آنتن در فرکانسهای پایین نیز میگردد. در ساختار پیشنهاد شده در این بخش، فاصله محل اتصالات تا لبههای پچ به اندازه 75% فاصله پچ پایینی تا صفحه زمین میباشد. از آنجا که در فرکانسهای بالا مکانهایی که اتصالات در انجا قرار گرفتهاند، به صورت غیرفعال میباشند. لذا تأثیر حضور اتصالات کوتاه تنها در فرکانسهای پایین دیده میشود. شکل (2-34) پترن تشعشعی را بریا آنتن بهبود یافته با لبههای برش خورده و اتصالات زمین نشان میدهد.
شکل 2-33 : پارامتر برای دو آنتن سرپینسکی ساده و سرپینسکی بهبودیافته با لبههای برش خورده [4]
شکل 2-34 : پترن تشعشعی آنتن سرپینسکی بهبودیافته با لبههای برش خورده [4]
همانطور که در شکل (2-34) مشاهده میکنید، یکی از معایب استفاده از این روش عدم یکنواخت بودن پترن تشعشعی این آنتن برای دو مد رزنانس اول و دوم میباشد. که علت این امر نیز به برش لبههای آنتن سرپینسکی برمیگردد. در این آنتن میتوان به منظور افزایش پهنای باند و بهبود پترن تشعشعی، از تعداد اتصالات بیشتری استفاده کرد. از جمله دیگر معایب این آنتن کم بودن پهنای باند سومین مد رزنانسی میباشد. از آنجا که در سومین فرکانس رزنانس، پچ لایه بالایی کاملاً غیر فعال میباشد، لذا ایزوله کردن دولایه پچ، در فرکانس رزنانس سوم، میتوان پهنای باند سومین مد رزنانسی را افزایش داد. در اغلب موارد به منظور ایزولاسیون دو لایه پچ از کلیدهای (MEMS) و یا اتصالات دیودی استفاده میشود.
2-7- آنتن سرپینسکی دولایه، با لایههای مکمل
در این بخش هدف بررسی ساختاری جدید از آنتنهای سرپینسکی دولایه میباشد. تفاوت اصلی این آنتنها با آنتنهای دولایه بررسی شده در بخشهای قبل در این است که در این آنتنها دو لایه به صورت مکمل نسبت به هم میباشند. استفاده از دولایه مکمل به جای دو لایه شبیه به هم، باعث بهبود گین و بهبود پهنای باند امپدانسی آنتن میشود.
همانگونه که در ساختارهای قبلی مشاهده کردیم، فرکانسهای رزنانس آنتنهای سرپینسکی دارای خاصیت متناوب- لگاریتمی بودند. از طرفی دیگر در این آنتنها مشکل اصلی، زیاد بودن تلفات بازگشتی در فرکانسهای پایین بود، که برای رفع این مشکل راهحلهایی در بخشهای قبلی ارائه شد. به طور کلی فواصل خالی در ساختار آنتنهای سرپینسکی نقش اساسی در به وجود آوردن خواص فوق دارند. لذا در این بخش با استفاده از ساختارهای مکمل، سعی در تغییر ساختار این فواصل خالی داریم. شکل (2-35) ساختار کلی آنتن دولایه با لایههای مکمل را نشان میدهد به منظور ایجاد یک توزیع جریان مناسب در این ساختار، از سیستم تغذیه نشان داده شده در شکل (2-35-) استفاده شده است. همانطور که در این شکل ملاحظه میکنید، برای این آنتن از دو زیرلایه با ضریب دیالکتریک 4/2، تانژانت تلفات 0009/0 و ضخامت 59/1 استفاده شده است. بر روی زیرلایه پایینی یک پچ سرپینسکی در تکرار دوم قرار دارد و این درحالی است که بر روی زیرلایه بالایی پچ مکمل سرپینسکی قرار گرفته است.
شکل 2-35 : ساختار کلی آنتن دولایه سرپینسکی، با لایه مکمل [5]
شکل (2-36) تلفات بازگشتی را برای این آنتن نشان میدهد. در این شکل قسمت () تلفات بازگشتی را برای آنتن در تکرار اول و قمست () تلفات بازگشتی را برای این آنتن در تکرار دوم نشان میدهد. نتایج شبیهسازی در این شکلها با استفاده از نرمافزار بدست آمده است، که با تقریب خوبی نتایج حاصل از اندازهگیری را دنبال میکند.
با توجه به نتایج بدست آمده برای تلفات بازگشتی آنتن سرپینسکی دولایه با لایههای مکمل، ناحیه باندهای پایین که توسط یک دایره در شکل محصور شده است، دارای خواص بهتری نسبت به ساختارهای تک لایه نشان داده شده در شکل (2-37) میباشد. از طرفی دیگر نتایج بدست آمده در شکل (2-36)، یک جابجایی فرکانسی به سمت فرکانسهای کمتر را برای آنتن دولایه مکمل نسبت به آنتنهای تک لایه نشان میدهد. این جابجایی فرکانسی منفی برای مدهای بالاتر بیشتر نیز میباشد. جدول (2-1) میزان جابجایی فرکانسی را برای باندهای مختلف، به همراه پهنای باند و بهره هر باند نشان میدهد.
همانطور که در شکل (2-37)، مشاهده میکنید، اولین فرکانس رزنانس دارای تلفات بازگشتی بسیار زیادی میباشد. این در حالی است که برای ساختار دولایه مکمل، تلفات بازگشتی برای اولین فرکانس رزنانس بسیار کاهش یافته است به طوری که اولین باند فرکانسی در این ساختار کاملاً احساس میشود. علت این اثر به حضور یک لایه مکمل بر بالای لایه اصلی در ساختار آنتن دولایه برمیگردد. که باعث میشود فضاهای خالی در ساختار سرپینسکی لایه اصلی توسط لایه مکمل تحت پوشش قرار گیرد. [3]
شکل 2-36 : تلفات بازگشتی برای آنتن دولایه سرپینسکی، با لایههای مکمل [5]
شکل 2-37 : تلفات بازگشتی برای آنتن تک لایه سرپینسکی در دو تکرار اول و دوم [5]
جدول 2-1 : میزان جابجایی فرکانسی، پهنای باند و بهره در باندهای مختلف [5]
4.675
7.5
120
7.32
10.1
900
11.82
دسته بندی : علمی