17195

17195

طراحي آنتن PIFA تلفن همراه روي يك فراسطح به منظور كاهش نرخ جذب ويژه

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان

بهمن ماه 1395

دكتر نادر كمجاني

برق

امروزه ميلياردها نفر در سرتاسر دنيا از تلفن همراه استفاده مي كنند همين امر بيان كننده اهميت موضوع پايان نامه است. در واقع همواره چالشي بين سازمان هاي مخابراتي و سازمان هاي بهداشتي بوده است كه آيا استفاده گسترده و طولاني مدت از تلفن همراه مي تواند آسيب هاي جبران ناپذيري را به همراه داشته باشد يا خير؟ در اين پايان نامه ابتدا به اين سوال بصورت كامل جواب داده شده و با بيان مفهوم سار و يا همان "نرخ جذب ويژه" به اينگونه سوالات پاسخ داده شده است. در ادامه فصل دوم پايان نامه ابتدا يك آنتن ساده تلفن همراه تك بانده PIFA طراحي شده است و با آزمايشات مختلف روي آن نتايجي بدست آمده است كه بتوان از اين نتايج در تمامي قسمت هاي پايان نامه استفاده كرد و به كمك يك سطح پيشنهادي ميزان سار را در اين آنتن كاهش داد. در فصل سوم كار بصورت مشابه فصل قبل ادامه داده خواهد شد ولي در اين فصل آنتن دوبانده تحليل خواهد شد و از نتايج بدست آمده از فصل دوم استفاده خواهد شد كه بتوان ميزان سار آنتن دوبانده را كاهش داد در اين فصل دو نوع آنتن شكاف U و شكافL طراحي شده و در ادامه به كاهش سار به كمك ساختار SRR ها پرداخته شده است و مقايسه اي هم بين حالات مختلف انجام شده است كه در واقع اين فصل نيز مقدمه اي براي فصل نهايي ما است . تلفن هاي همراه امروزي غالبا براي استفاده از اينترنت و ساير امكانات بصورت سه بانده با پهناي باند مشخصي طراحي مي شوند به همين دليل در فصل چهارم يك آنتن PIFA سه بانده طراحي شده است و ميزان سار اين آنتن اندازه گيري شده است و سپس با استفاده از نتايج كلي بدست آمده از فصل دوم و سوم،ميزان سار اين آنتن كاهش داده شده است . براي كاهش سار آنتن سه بانده ابتدا از همان سلول هاي SRR ولي اين بار بصورت سه حلقه تودرتو استفاده شده است همان گونه كه مشاهده خواهيد كرد در اين حالت مشكلاتي در باند سوم فركانسي بوجود مي آيد به همين دليل براي كاهش سار در ادامه اين فصل از يك سطح ابتكاري استفاده شده است كه كاهش قابل قبولي را در پي خواهد داشت ولي اين سطح در واقع ناشي از همان سطوح انتخابگر فركانس پايه اي است كه در پايان نامه كاملا توضيح داده شده است اما كمي تغييراتي در آن بوجود آمده است . سعي شده است كه اين پايان نامه منظم و منسجم تنظيم شود براي مثال در فصل دوم به شبيه سازي يك آنتن تك بانده در فركانس باند GSM850 پرداخته شده است و در فصل سوم به طراحي درباندهاي فركانسي GSM850 و DCS1800 و در نهايت در فصل چهارم هم به طراحي آنتن در سه باند فركانسي GSM850 و GSM1800 و ISM(2.4GHz) پرداخته شده است كه دقيقا همان فركانسي هاي كاري در تلفن هاي همراه امروزي است. آنتن ساخته شده در سه باند فركانسي ذكر شده به ترتيب داراي بهره هاي 1.9 دي بي و 3 دي بي و 4.6 دي بي مي باشد و همچنين به ترتيب در فركانس هاي تشديد از باند اول تا سوم داراي بازدهي تشعشعي 97.5 درصد و 98.5 درصد و 99 درصد مي باشد و همچنين به ترتيب باندهاي فركانسي، داراي پهناي باندهاي 20 مگاهرتز و 60 مگاهرتز و 145 مگاهرتز مي باشد و پترن آنتن سعي شده است تا حدالامكان بصورت همه جهتي طراحي شود تا گيرنده بتواند به هرشكلي كه هست با اين آنتن ارتباط برقرار كند. واژه هاي كليدي : نرخ جذب ويژه SAR , آنتن هاي PIFA , ساختار هاي EBG , ساختار هاي SRR , سطوح انتخابگر فركانس و سطوح متامتريالي

1396/02/06

1/1/1900 12:00:00 AM

Nowadays .More than two billion cell phones are used in the world because of this reason research about this subject is so important. The rate of Absortion radiation by the human body is name “Specific absortion rate (SAR). SAR should be lower than specific limits. The purpose of this project is to reduce the SAR of cell phone by different surface such as EBG for simple PIFA antenna, SRR for dual band antenna an​d new FSS for Tri band antenna. First of all .Some experiments an​d researchs are discussed in chapter 2 then simple PIFA antenna is designed in chapter 2 an​d there are lots of basic results an​d conclusion which are used in subsequent chapters . SAR is almost reduced in this chapter Using EBG structure. Similar things are done in next chapter. In chapter 3, dual band antenna is design for designing .we use U slot an​d L slot antenna an​d at last for SAR reduction we use SRR structures. Finally, Tri band PIFA antenna is simulated an​d designed then a new FSS is designed for reduction SAR an​d fortunately wonderful results are achived. Keywords: specific absorption rate (SAR), EBG structure, simple & dual band an​d Tri ban PIFA, SRR structure, FSS, metamaterials.