30092

طراحي و شبيه سازي آينه محدب مايكروويوي با استفاده از فراسطوح

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان و موج

1399

1402/6/5

دكتر محمد خلج امير حسيني

دكتر محمد جواد حاجي احمدي

برق

امواج الكترومغناطيسي دارا ي قابليت تشكيل، شكل دهي و هدايت هستند. اين ويژگي ها موجب شده است كه مهندسين بتوانند با كنترل اين امواج از آنها بهره برداري كرده و با روش هاي مختلف در كاربردهاي گوناگوني مانند انتقال اطلاعات، مسائل پزشكي و درماني، راهيابي، نقشه برداري و...... از اين امواج استفاده كنند. امروزه با تلاش مهندسين مخابرات، روش هاي گوناگوني مانند استفاده از انواع آنتن ها براي شكل دهي جبهه موج تشعشعي يا استفاده از سطوح دو بعدي متناوب براي كنترل شرايط مرزي براي شكل دهي جبهه موج بازتابي پيشنهاد شده است و همچنان نياز روز افزوني به پيشرفت در اين زمينه وجود دارد. شكل دهي جبهه موج بازتابي از ديرباز شناخته شده بوده و در فركانس هاي نور مرئي از آينه هاي مسطح و محدب و همچنين از لنزها براي اين امر استفاده مي شده است، هرچند آينه هاي نوري كه با شكل دهي موج نور بازتابي از خود امكان ايجاد تصوير را فراهم ميكنند بسيار شناخته شده هستند و به آنها زياد توجه شده است، اما در فركانس هاي مايكروويو اين پديده كمتر مورد مطالعه و توجه بوده است. در اين پژوهش ما قصد بررسي، طراحي و شبيه سازي آينه محدب مايكروويوي مسطح را داريم كه از ساختار فراسطوح كه يكي از انواع ساختارهاي دوبعدي متناوب براي كنترل شرايط مرزي هستند، براي ايجاد هدف پروژه استفاده شده است. در نهايت در اين پروژه موفق به طراحي آينه محدب مايكروويوي مسطح شده ايم كه در شبيه سازي ها، تحت تابش عمودي، توانايي انعكاس انرژي موج بازتابي از خود به صورت كروي را دارا است و مطابق نتايج ترسيم شده در پايان نامه انرژي موج بازتاب شده از سطح فراسطوح طراحي شده بر روي يك نيم كره به صورت يكنواخت توزيع شده هستند و در همه زاواياي اين نيم كره از مقدار منفي 10 ديبي كمتر است و به طور متوسط روي منفي 15 دي بي قرار دارد. اين طراحي ها در فركانسهاي ،12 ،15 ،17 19و 21 صورت گرفته و شبيه سازي ها انجام شده است.

1402/08/25

Design and Simulation of Microwave Convex Mirror by Metasurface

8/26/2024 12:00:00 AM

Electromagnetic waves have the ability to form, shape and guide. These features make engineers exploit them by controlling this wave and use them in different ways in different applications such as data transfer, medical and therapeutic issues, wayfinding, mapping, etc Nowadays, with the efforts of telecommunication engineers, various methods have been proposed, such as the use of different types of antennas to shape the radiation wave front or the use of alternating two-dimensional surfaces to control the boundary conditions for the shape of the reflection wave front, and there is still an increasing need for progress. The shaping of the reflected wave front has been known for a long time and in the frequencies of visible light, flat and convex mirrors and lenses have been used for this purpose, although optical mirrors with shaping Self-reflected light waves provide the possibility of creating an Image are well known and much attention has been paid to them, but this phenomenon has been less studied and paid attention to in microwave frequencies. In this research, we intend to investigate, design, and simulate a planar microwave convex mirror, which uses the metasurface structure, which is one of the types of alternating two-dimensional structures to control the boundary conditions, to create the goal of the project. Finally, in this project, we have succeeded in designing a flat microwave convex mirror, which in the simulations, under vertical radiation, has the ability to reflect the wave energy spherically, and according to the results drawn in this thesis, wave Energy Reflected from the surface of the designed metasurface are uniformly distributed on a hemisphere and in all angles of this hemisphere it is less than -10 dB and on average it is -15 dB. These designs were made at frequencies 12, 15, 17, 19 and 21 and simulations were done.

=شكل دهي جبهه موج بازتابي= , فراسطوح , ساختارهاي متناوب , آينه مايكرويوي

Shaping the reflected wave front , Metasurface , Periodic Structher , Convex mirror

shahryar rasti

mohammad khalaj amir hosseini