شماره ركورد
12179
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
12179
پديد آورنده
شعبان صادقي
عنوان
تحليل، طراحي و شبيهسازيآنتن پلاسماي Reconfigurable
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
برق - مخابرات - گرايش ميدان
استاد راهنما
دكتر نادر كمجاني
استاد مشاور
دكتر سميعي
چكيده
چكيده:
در اين پاياننامهآنتن پلاسماي ستوني تحريك موج سطحي، با پلاسماي آرگون سرد، كمبرخورد،ايزوتروپيك وغيرمغناطيسيدر فشار mb 4/0،به صورت تك عنصري و آرايه مورد بررسي قرار ميگيرد. براي انجام شبيهسازيها يك بسته كوچك نرمافزاريFDTD نوشته شده است كهقابليت پيادهسازيپاشش محيط پلاسما را داراميباشد. در شبيهسازيها، چگالي الكترونهاي آزاد در محيط پلاسما به دو صورت ثابت و خطي در نظر گرفته شده و مختصري نيز در مورد پروفايل شعاعي چگالي الكترونها بحث شده است. براي بررسي منظم تاثير عوامل مختلف بر روي مشخصات تشعشعيآنتن پلاسما، سه گروه كلي "پارامترهاي محيط پلاسما"، "پارامترهاي لوله ديالكتريكاحاطهكننده پلاسما" و "توان تحريك" در نظر گرفته شده است.
نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه در حالت چگالي ثابت در طول ستون، افزايش فركانس پلاسما باعث افزايش سرعت فاز موج سطحي در امتداد مرز مشترك پلاسما- ديالكتريك (نزديكتر شدن به سرعت موج در فضاي آزاد) و نيز افزايش رسانندگي محيط پلاسما ميگردد كه به ترتيب منجر به افزايش فركانس تشديد آنتن پلاسما (نزديكتر شدن به مشابه فلزي) و بهره و راندمان آن خواهند شد. از طرفي چون برخورد بين الكترونها و اتمهاي خنثي يك مكانيسم تلفاتيميباشد، افزايش فركانس اين برخورد از يك سو باعث كاهش بهره و راندمانآنتن شده و از سويي ديگر نيز با كاهش ضريب كيفيت آنتن، منجر به افزايش پهناي باند امپدانسيميگردد، ولي روي فركانس تشديد آنتن تاثيري ندارد. نتايج شبيهسازيها به همراه استدلال فيزيكي حاكي از آن است كه در حالت چگالي ثابت، افزايش شعاع داخلي ستون پلاسما منجر به كاهش ضريب تضعيف موج سطحي، كاهش بيشينهيامپدانس ورودي و ضريب كيفيت ستون پلاسما و بنابراين افزايش پهناي باند امپدانسي، و در نهايت افزايش بهره و راندمانآنتنميگردد.
آنتنهاي پلاسما به دليل داشتن تلفات ديالكتريك و نيز رسانندگي كمتر نسبت به آنتن فلزي، راندمان كمتري نيز دارند. با افزايش توان تحريك، رسانندگيآنتن پلاسما بهبود مييابد، اما چون طول موثر آنتن نيز افزايش مييابد، تلفات اهمي بيشتر خواهد شد. بنابراين هم رسانندگي و هم تلفات اهمي روي راندمانتشعشعيتاثيرگذارند. به طوري كه ميتوان گفت كه افزايش توان تحريك لزوما به معناي افزايش راندمانتشعشعينميباشد. دو ويژگي قابل ذكر ديگر آنتن پلاسما نسبت به فلزي، كمتر بودن سطح مقطع راداري و نيز كنترل الكتريكي آنتن به جاي كنترل فيزيكي ميباشد. دليل كمتر بودن سطح مقطع راداريآنتن پلاسما، كمتر بودن رسانندگي آن نسبت به آنتن فلزي و نيز قابليت خاموش شدن آنتن با قطع منبع تحريك ميباشد.همچنين از قابليت روشن/خاموش كردن ستون پلاسما ميتوان در طراحي آرايههايآنتن پلاسما نيز استفاده كرد، به اين صورت كه با توجه به هدف مورد نظر، با تعداد عناصر محدود و مشخص ميتوانآرايههاي متفاوتي داشت. در نهايت ميتوان گفت كه آنتن پلاسما يك آنتنآرايشپذير با قابليت كنترل الكتريكي ميباشد.