شماره ركورد
17382
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
17382
پديد آورنده
ميلاد هاديي
عنوان
طراحي، شبيه سازي و ساخت لنز ميكرواستريپ جهت چرخش 360 درجه اي پرتو
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مخابرات ميدان
تاريخ دفاع
بهمن 1395
استاد راهنما
دكتر محمد خلج امير حسيني
دانشكده
برق
چكيده
چكيده
با معرفي لنز هاي ميكرواستريپي در سالهاي اخير، شبكه شكل دهنده پرتو با عملكرد مطلوب و در عين حال سبك، كم حجم و ساده از لحاظ شكل ظاهري به وجود آمد. لنز به عنوان شبكه شكل دهنده پرتو عملكرد قابل قبولي را براي بسياري از كاربردها از قبيل ماهواره ها، وسايل نقليه هدايت شونده از راه دور، رادارهاي اجتناب از برخورد مورد استفاده در وسايل نقليه ايجاد كرده است. لنز از تعدادي درگاه هاي ورودي و خروجي تشكيل شده است كه با تحريك هر يك از درگاه هاي ورودي، توان با نسبت دامنه و فاز مشخص به تمام درگاه هاي خروجي مقابل آن مي رسد. با استفاده از خطوط انتقال اين درگاه ها به المان هاي تشعشعي متصل شده و مي توان پرتو را در جهت مشخصي از فضا متناسب با درگاه ورودي ايجاد كرد.
براي كاربردهايي كه احتياج به اسكن 360درجه اي پرتو دارند و در عين حال با محدوديت هايي از قبيل اندازه، وزن، هزينه و ... مواجه اند، مي توانند از اينگونه لنزها استفاده كنند. براي اين منظور مي توان از چند لنز روي هم استفاده كرد يا آن را به صورت مكانيكي چرخاند.
موضوعي كه در طراحي لنزها اهميت دارد خطاي فاز است. بعد از ظهور لنز راتمن و طراحي لنز سه كانونه، روش هاي طراحي لنز 4 كانونه و بدون كانون نيز ارائه شد. در طراحي لنز بدون كانون با استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي و در نظر گرفتن موقعيت درگاههاي ورودي، طول خطوط انتقال و ... به عنوان پارامترهاي بهينه سازي سعي مي شود ميانگين خطاي فاز به حد اقل برسد.
در اين پايان نامه براي اسكن 360 درجه اي پرتو روش جديدي را به كار گرفته ايم. در اين روش به جاي استفاده از چند لنز، از يك لنز متقارن استفاده كرده و با اين كار يك شكل دهنده پرتو منعطف، ارزان، ساده، كم حجم و ... ايجاد شده است. از آنجا كه در اين روش كانتور لنز بايستي متقارن باشد نمي توان از روش طراحي لنز سه كانونه و چهار كانونه بهره گرفت. از اين رو استفاده از طراحي لنز بدون كانون گزينه مناسبي براي كاهش خطاي فاز است. ميانگين خطاي فازي كه در طراحي لنز بدون كانون براي اسكن 360 درجه اي پرتو بدست آمده 3.3 درجه است كه در آن كانتور لنز دايروي در نظر گرفته شده است. در اينجا با استفاده از طراحي لنز بدون كانون و با در نظر گرفتن كانتور لنز به عنوان پارامتر جديد بهينه سازي، خطاي فاز را در حدود 40 درصد بهبود داده ايم.
واژههاي كليدي: لنزهاي ميكرو استريپي، شبكه شكل دهنده پرتو، المان هاي تشعشعي ، اسكن 360درجه اي پرتو ، بهينه سازي ، كانتور لنز، پارامتر جديد بهينه سازي، بهبود خطاي فاز
تاريخ ورود اطلاعات
1396/03/15
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ميلاد هاديي
چكيده به لاتين
Abstract:
In recent years, by emerging microstrip lens as Beam forming network (BFN), a compact, lightweight, wideband, wide angle beam former with suitable performance has been built. These lenses can be used in many applications such as automobile collision-avoidance, remotely piloted radars, and remote satellite sensor. microstrip lens has created with some beam ports and receiver ports such that by excitation of any beam ports, the power with specified amplitude and phase couple to receiver ports. The receiver ports have been connected to linear array elements with transmission lines.so beam can be created in specific direction proportional to the excited beam port.
For applications that needs 360 scanning of beam and are faced with limitation of size, weight and cost and… these lenses are appropriated alternative. Therefor for 360 scanning can use multiple lenses or rotate one lens mechanically.
Phase error is one of the most important issues in lens designing. After designing rotman lens with three focal ports, 4 focal lenses and none focal lens were designed. In designing of none focal lens, by using the optimization algorithms such as genetic and considering positions of beam ports, transmission line lengths and … as optimization parameters, the average phase error is tried to decrease.
In this dissertation, for scanning 360 degree of beam, a new method is presented. In this method instead of using multiple lenses, one symmetrical, flexible, compact lens is used. Since the lens contour in this method must be symmetric, the 3 focal and 4 focal lens cannot be used. So none focal method is the best solution for achieving low phase error. The average phase error yet obtained for 360 degree scanning none focal lens with circular contour is 3.3 degree. In this dissertation, with none focal lens design method and considering the lens ‘contour as new parameter of optimization, the average phase error reduced. The obtained phase error is 2 degree that 40% is better than lens with circular contour.
Key Words: Microstrip Lens, Beam forming network, 360 degree scanning, optimization, lens contour, phase error