18950

۱۸۹۵۰

طراحي، شبيه سازي و ساخت ابرسطح الكترومغناطيسي براي كاهش سطح مقطع راداري در باندهاي مايكروويو و تراهرتز

كارشناسي ارشد

مخابرات (ميدان و موج)

۹۶-۹۷

۱۳۹۷/۱/۲۸

دكتر واجد سميعي

برق

در اين پروژه يك ابرسطح الكترومغناطيسي جديد براي كاهش سطح مقطع راداري طراحي و ساخته شده است. اين ساختار كه ابرسطح چندضخامتي ناميده شده، با استفاده از تغيير پارامتر ضخامت در ابرسطوح الكترومغناطيسي طراحي شده و رفتار آن مورد بررسي قرار گرفته است. به دليل مشكلات ساخت پارامتر ضخامت قبلا مورد توجه محققان قرار نگرفته بود ولي در اين پروژه با ارائه تكنيكي كاربردي، قابليت ساخت به ابرسطح چندضخامتي افزوده شده و نمونه آزمايشگاهي آن ساخته شده است. در شبيه‌سازي كامپيوتري اين ابرسطح چندضخامتي توانسته در بازه فركانسي 85/5 تا 94/16 گيگاهرتز سطح مقطع راداري را به اندازه حداقل 10 دسي‌بل كاهش دهد كه اين بازه پهناي باندي به اندازه 32/97% دارد. نتايج تست نمونه آزمايشگاهي تطابق مناسبي با نتايج شبيه‌سازي داشته و در اندازه‌گيري پهناي باندي بيش از 4/102% حاصل شده كه اين پهناي باند بيشتر از تمام كارهاي پيشين است. مزيت ديگر اين ساختار حفظ عملكرد در تابش‌هاي مايل براي هر دو نوع قطبش TE و TM است كه از اين نظر هم رفتار آن بسيار بهتر از نمونه كارهاي مشابه قبلي است. در سال‌هاي اخير با گسترش دانش بشري و پيشرفت تكنولوژي‌، رادارهايي با قابليت‌هاي خاص براي عمل در باند فركانسي تراهرتز به عرصه ظهور رسيده‌اند. اين امر سبب شد تا در فصل انتهايي پروژه، ايده‌ي ابرسطح چندضخامتي را براي كاهش سطح مقطع راداري در باند تراهرتز به كار گيريم و ساختاري با باند عملياتي 77/0 تا 07/2 تراهرتز طراحي كنيم. اين بازه كه پهناي باندي به اندازه 55/91% دارد، پهن‌باندتر از نمونه كارهاي مشابه قبلي بوده است.

1397/03/22

Design, Simulation and Fabrication of Electromagnetic Metasurface for Radar Cross Section Reduction in Microwave and Terahertz Bands

9/23/2019 12:00:00 AM

In this project, an electromagnetic meta surface was designed and fabricated with the aim of RCS reduction. The current structure, which is called “Multi Thickness Meta Surface (MTMS), is designed using alterations in thickness of electromagnetic meta surface and its behavior has been further investigated. This parameter had not been noteworthy to researchers due to manufacturing difficulties. However, the fabrication capability has been presented to the MTMS and the laboratory sample is manufactured using a practical technique. The MTMS showed RCS reduction in computer simulations 10 dB in minimum at the frequency range between 5.85 - 16.94 GHz in which the range indicated the 97.32% fractional bandwidth. Laboratory sample test results were in perfect agreement with the simulations results and the received fractional bandwidth (102.4%) was higher than previous projects. Another point to this structure is the functional preservation at oblique incidences for both TE and TM polarizations, which is considered a better behavior in comparison to previous studies. Following the technological and scientific achievements in recent years, specific radars with special capabilities at THz frequency band have emerged. This point led us to apply the MTMS idea for RCS reduction in THz band in the last chapter and design a structure with operational bandwidth from 0.77 to 2.07 THz. The range which has a 91.55% fractional bandwidth, showed higher bandwidth in comparison to previous similar projects.