2502

2502

طراحي بهينه و شبيه‌سازي آنتن باند VLF براي كاربردهاي زيردريايي

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان

دي‌ماه 1394

دي‌ماه 1394

دكتر مجيد طيراني

برق

چكيده يكي از مهم‌تريننيازمندي‌هاي صنايع نظامي-درياييبهره‌گيري از شناورهاي زيرسطحي براي كنترل و مراقبت از مرزهاي دريايي در اعماق آب است. بنابراين طراحي، ساخت و ايجاد لينك‌هاي مخابراتي موردنياز براي ارتباط با زيردريايي‌ها از اهميت بالايي برخوردار است. با توجه به اينكه عمق نفوذ امواج الكترومغناطيسي در آب با افزايش فركانس كاهش مي‌يابد، لازم است براي برقراري لينك مخابراتي از فركانس‌هاي پايين بهره ببريم. از طرفي با كاهش فركانس، ادوات مخابراتي موردنياز و تجهيزات مربوط به آن‌ها داراي شرايط خاص شده و همين امر محدوديت‌هاي فراواني را به وجودمي‌آورد.ازجمله اين موارد مي‌توان به افزايش ابعاد آنتن، كاهش بازدهي آنتن، امپدانس خروجي بسيار پايين، شبكه‌هاي زمين وسيع، دكل‌هايغول‌آسا و شرايط نصب و راه‌اندازي و نگهداري بسيار دشوار آن‌ها اشاره كرد. با توجه به محدوديت‌هاي فراوان موجود، تنها يك سايت در كشور براي استفاده‌ي شناورهاي زيرسطحي وجود دارد كه امكان برقراري ارتباط در فاصله‌ي 200 كيلومتري از پاي آنتن و تا عمق 8 متري آب را براي زيردريايي‌هاامكان‌پذير ساخته است. هدف از اين پايان نامه طراحي و بهينه‌سازياين آنتن سيمي بلند براي كار در باندVLF(Very Low Frequency) براي ايجاد ارتباط با زيردريايي‌ها تا فاصله‌ي 1000 كيلومتري و در عمق 18 متري از سطح آب است. براي طراحي، ابتدا به مطالعه‌ي اصول انتشار امواج در باند VLF و چگونگي اثر عوارض طبيعي بر امواج الكترومغناطيسي مي‌پردازيم، سپس بامطالعه‌يسايت‌هاي فرستنده باند VLF در سراسر جهان به بررسي عملكرد آن‌ها خواهيم پرداخت. در ادامه به بررسي روش‌هاي عددي موردنياز براي تحليل و اصول طراحي آنتن‌هاي اين باند مي‌پردازيم و درنهايت به طراحي و بهينه‌سازيآنتنموردنظر در رنج فركانسي 10 تا 15 كيلوهرتز خواهيم پرداخت. واژه‌هاي كليدي:شناور زيرسطحي- زيردريايي– امواج الكترومغناطيسي - آنتن فرستنده – باند VLF–بهينه‌سازي–آنتن سيمي بلند .