28705

طراحي و ساخت تبديل كننده قطبش پهن باند با استفاده از فراسطح (Meta-surface)

كارشناسي ارشد

مهندسي برق- مخابرات ميدان و موج

1399

1402/1/26

دكتر احمد چلداوي

برق

كنترل و تبديل قطبش (پلاريزاسيون) امواج الكترومغناطيسي از حالتي به حالتي ديگر نويدبخش بسياري از كاربردها از جمله شيمي تحليلي اپتوالكترونيكي و علوم بيولوژيكي است كه به طور گسترده از محدوده امواج مايكروويو تا طيف نوري برروي آن¬ها تحقيق شده است و بخش اجتناب¬ناپذيري در شاخه¬هاي مختلف از جمله ارتباطات مايكروويو، ، بيوتكنولوژي مولكولي، كاني¬شناسي نوري و ارتباطات ليزري است. در حالت كلي قطعاتي كه در زمينه تبديل قطبش طراحي مي¬شوند به دو دسته منعكس¬كننده و گذردهنده تقسيم مي¬شوند. اين دو دسته از تبديل¬كننده¬ها از نظر عملكرد مشابه يكديگر هستند و تفاوت آنها در اين است كه منعكس كننده¬هاي قطبش در برابر امواج تابيده شده مانند آيينه عمل مي¬كنند در حالي كه تبديل كننده¬هاي قطبش موج تايبده شده را از خود عبور مي¬دهد. در اين پژوهش ساختار جديدي از گذردهنده قطبش معرفي شده است كه علاوه بر پهناي باند گسترده در گذردهي، پهناي باند گسترده¬اي هم در زمينه تبديل قطبش دارا مي¬باشد. در ابتدا مطالعات گسترده¬اي در اين زمينه انجام و ساختاري دولايه متشكل از دو المان كايرال و دو وايا (Via) با پهناي باند كم پيشنهاد شد. سپس با شبيه¬سازي و بررسي¬هاي متعدد، اين ساختار تغييرات بسيار زيادي كرد بطوري كه در شبيه¬سازي¬ها پهناي باند آن به 3 گيگاهرتز افزايش يافت و ساختار نهايي آن پيشنهاد شد. در پايان¬، اين ساختار بر روي زيرلايه FR4 پياده¬سازي شد و نتايج مربوط به آزمايش¬هاي انجام شده بيانگر اين مطلب است كه اين قطعه با نسبت بسيار خوبي قطبش موج تابيده شده را به حدود 90 درجه چرخانده و همزمان تطبيق بسيار خوبي با محيط برقرار مي¬كند. لازم به ذكر است كه براي طراحي اين ساختارها رابطه و فرمول بسته¬اي وجود ندارد و ارائه ساختار جديد با بررسي فعاليت¬هاي انجام شده و آزمون و خطا ميسر است.

1402/05/29

Design and fabrication of broadband polarization transformer using Meta surface

4/14/2024 12:00:00 AM

Controlling and converting the polarization of electromagnetic waves from one state to another is promising for many applications, including optoelectronic analytical chemistry and biological sciences, which have been extensively researched from the range of microwaves to the optical spectrum. And it is an inevitable part in various branches such as microwave communications, molecular biotechnology, optical mineralogy and laser communications. In general, the parts that are designed in the field of polarization conversion are divided into two categories: reflecting and transmitting. In this research, a new structure of the polarization transmitter has been introduced, which, in addition to wide bandwidth in transmission, also has a wide bandwidth in the field of polarization conversion.

قطبش , تبديل كننده قطبش , المان هاي كايرال , فراسطح

metasurface , metamaterial , chiral elements , polarization converter , Polarization

puria Salimi

Dr. Ahmad Cheldavi