27184

تحليل، طراحي، شبيه‌سازي و ساخت آنتن‌هاي موج نشتي شبه پلاسمون پلاريتون هاي سطحي با قطبش دايروي مبتني بر تكنيك هولوگرافيك

كارشناسي ارشد

مهندسي برق-مخابرات ميدان و موج

1401

1401/6/30

دكتر نادر كمجاني

مهندسي برق

يكي از الزامات سيستم‌هاي ارتباطي مدرن بي‌سيم استفاده از آنتن‌هايي با راندمان بالا مي‌باشد. آنتن هايي با بهره بالا و جمع و جور كه مي‌توانند با هزينه كم ساخته شوند و به‌راحتي بر روي سطوح وسايل نقليه يا ساير كاربردهاي مشابه استفاده شوند. آنتن هاي موج نشتي يك گزينه عالي براي اين هدف هستند. در سال هاي اخير آنتن هاي موج نشتي به دليل مزايايي مانند شبكه تغذيه ساده، هزينه كم، قابليت اسكن پرتو با تغيير فركانس و جهت‌دهي بالا، توجه بسياري از طراحان به خود جلب كرده‌اند. در اين پايان‌نامه سعي داريم تكنيك هولوگرافيك را در ساختارهاي تشعشعي موج نشتي مبتني بر فناوري موجبر پلاسمونيكي بكار بگيريم و رفتار تشعشعي آنتن موج نشتي را به كمك طراحي مناسب سطح هولوگرام كنترل كنيم. براي اين منظور 5 ساختار متنوع با 3 مدل لانچر تغذيه متفاوت طراحي و پياده‌سازي شده است. در گام نخست با استفاده سلول واحد شش‌ضلعي كه ايزوتروپيك ترين رفتار را در مقابل موج سطحي دارد و با استفاده از يك لانچر تك‌قطبي به‌عنوان منبع موج مرجع، مودهاي مختلف الگوي تشعشعي گردابي ايجاد شده است. در گام بعدي سعي شده است براي داشتن كنترل بر روي قطبش پرتوي تشعشعي، براي اولين بار از سلول واحد ناهمسانگرد براي تحقق صفحه هولوگرام در آنتن موج نشتي SSPP استفاده شود. ماتريس امپدانس سطح سلول واحد ناهمسانگرد بدون صفحه زمين، با استفاده از تركيب روابط تبديل نوري (TO) و الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات (PSO) استخراج شده است. سپس يك آنتن موج نشتي پهن باند باقابليت اسكن زاويه‌اي بالا در مقايسه با نمونه‌هاي مشابه، طراحي و پياده‌سازي شده است. در گام بعد براي به حداقل رساندن تأثيرات مخرب لانچر بر روي الگوي تشعشعي، يك لانچر تغذيه باقابليت پشتيباني از مودهاي SSPP طراحي و پيشنهاد شده است. با استفاده از اين لانچر امكان ايجاد پرتو مدادي شكل با ميزان بهره واقعي بالا ميسر مي‌شود. به‌عنوان آخرين گام، سعي شده است با استفاده از لانچر طراحي شده، يك آنتن موج نشتي SSPP تمام فلز طراحي و پياده‌سازي شود. هنگام فرآيند طراحي آنتن‌هاي موج نشتي گفته‌شده، روش تشديد عرضي، تئوري هولوگرافيك، روش تبديل نوري (TO) و تأثيرات لانچر بر روي الگوي تشعشعي در نظر گرفته شده است. درنهايت با ساخت و تست يك نمونه از آنتن‌هاي طراحي شده، صحت روند طراحي سنجيده شده است. همخواني خوبي بين نتايج شبيه‌سازي و اندازه‌گيري مشاهده شده است كه بيانگر اعتبار روش طراحي بكار گرفته‌شده مي‌باشد.

1401/07/27

Analysis, Design, Simulation and Fabrication of SSPP Leaky-Wave Antennas with Circular Polarization Based on Holographic Technique.

9/21/2023 12:00:00 AM

آنتن موج نشتي , SSPP , تكنيك هولوگرافيك , فراسطح ناهمسانگرد , قطبش دايروي

Sajjad Zohrevand

Dr. Nader Komjani