30224

مقسم فضايي پرتو بر پايه شرايط مرزي هويگنس

كارشناسي ارشد

مهندسي برق گرايش ميدان و موج

1399

1402/07/10

نادر كمجاني

مهندسي برق

ر اين پايان نامه به طراحي مقسـم فضـايي پرتو بر پايه شـرايط مرزي هويگنس پرداخته شـده اسـت؛ بدين ترتيب كه در ابتدا با دانش از ميدان برخوردي به سـطح يعني موج صـفحه اي منتشـر شـده از آنتن هورن و امواج صـفحه اي دلخواه منتقل شـده؛ شـرايط مرزي حاكم بر مرز ناپيوسـتگي بدسـت ميآيد و سـپس با گسـسـته سازي اين شرايط مرزي به يك سطح همگن رسيده و براي هر نمونه از شرايط مرزي گسسته شده يك سلول واحد مناسب انتخاب شده است. پس از مطالعه و تحليل مقسـم هاي فضـايي پرتو، متوجه شـديم كه مقسـم فضـايي كه پرتوهاي انتقالي را به صـورت نابرابر تقسـيم كند موجود نميباشـد. در ابتدا به صـورت نظري و با مدل سـازي دقيق شـرايط مرزي و ميدان هاي الكترومغناطيسـي موجود پارامترهاي سـطحي را بدسـت آورديم؛ در ادامه با معرفي سـلول واحد سـيم/حلقه مناسـب و نسـبت دادن هر نمونه حاصـل از گسـسـته سـازي شـرايط مرزي سـاختارهايي را ارائه داديم؛ كه توانستند پرتو تابيده شده به سطح را به صورت فضايي تقسيم كنند. در نهايت با اسـتفاده از نرم افزار تمام موج CSTبه شـبيه سـازي سـاختارهاي ارائه شـده پرداختيم. با ارائه پنج سـاختار مختلف اولاً نشـان داديم اين روش و سـاختار به صـورت كلي كاربردي اسـت و ثانياً ويژگي هاي مختلف سـاختار مثل بازه انحراف زواياي امواج انتقالي، بازه تقسـيم توان بين امواج انتقالي، ســطح توان گلبرگ هاي فرعي، بازده و ... مورد بررسي قرار گرفت. ايده اصـلي در اين پايان نامه كه منجر به تنظيم دامنه امواج انتقالي شـد در مهندسـي امواج بازتابي بود. اين عمل يعني تقسيم توان غير يكسان با مرور منابع صورت گرفته تا كنون گزارش نشده بود و يا حداقل در هيچ ساختاري در باندفركانسي مايكروويو گزارش نشده بود

1402/10/01

Spatial beam splitter based on Huygens Boundary Conditions

10/1/2024 12:00:00 AM

Huygens metasurfaces are well-known surfaces in the optical and millimeter wave regimes to manipulate the wavefront. Spatially fed structures have recently attracted the attention of researchers. In this article, for the first time, we have presented a framework for designing a spatial beam splitter based on Huygens metasurfaces, which can arbitrarily and differently control the amplitude and phase of the split beams. The presented design principles are based on reflection wave engineering. Finally, we designed and presented two structures at an operating frequency of 10 GHz using Huygens wire/loop metasurface. In the first structure, the beams were transmitted with the same power and with the same refraction angle, and in the second structure, the beams were transmitted with a power ratio of 1:3 and different refraction angles. The simulations have been done in full-wave CST software

فراسطح هويگنش , مقسم فضايي پرتو

Huygens' metasurface , Spatial beam spiliter

Esmaeil Yousefi

Nader Komjani