X
تبلیغات
پخش زنده جام جهانی

(*blog_title*)

(*blog_short_description*)

Peducate.ir

با هم بیاموزیم

جستجو
بایگانی
آمار
تعداد بازدیدکنندگان :
269044
نظرسنجی
چقدر از مطالب پورتال رضایت دارید؟

برگه‌ها

موجبرها و خطوط انتقال مایکروویو


موجبر یا هادی موج، ساختاری است که امواجی چون امواج الکترومغناطیسی و امواج صوتی را هدایت می‌کند. برای هر نوع موج، انواع مختلفی از موجبر وجود دارد. نوع اصلی و معمول آن یک لوله فلزی توخالی است. موجبرها در شکل هندسی تفاوت دارند که می‌توانند انرژی را منتقل کنند. موجبرهای مختلفی برای فرکانس‌های مختلف مورد نیاز است.  

به عنوان مثال یک فیبر نوری که امواج نوری را هدایت می‌کند، نمی تواند امواج میلی متری را نیز هدایت کند. در طبیعت نیز ساختارهایی وجود دارند که همانند موجبر عمل می‌کنند. برای مثال یک لایه در اقیانوس می‌تواند آواز نهنگ‌ها را تا فاصله‌های خیلی دور هدایت کند.لوله های توخالی با سطح مقطع مستطیلی و دایروی تشکیل شده از یک رسانا اگر به نحور مناسب تحریک شوند، می توانند امواج TM و TE را انتقال دهند. این موجبرها چون از یک هادی تشکیل شده‌اند توانایی انتقال امواج TEM را ندارند.


موجبرهای مستطیلی از اولین نوع موجبرهایی بوده اند که در عمل و در انتقال موج استفاده شده اند. این نوع موجبرها در اندازه های مختلف ساخته شده و امروزه در محدوده 300 مگاهرتز تا 300 گیگاهرتز در دسترس می باشند. برای تعیین مولفه های میدان داخل موجبر، لازم است معادلات ماکسول با شرایط مرزی ساختار حل شوند.


یکی از پرکاربردترین خطوط انتقال مسطح در حوزه امواج میلیمتری، خطوط مایکرو استریپ است. اخیرا تکنولوژی مجتمع سازی قطعات فشرده از اهمیت زیادی برخوردار شده است. خط انتقال مایکروستریپ از تکه ای نوار باریک فلزی تشکیل شده است که روی مادة عایقی به عنوان زیرلایه نصب شده است. سمت دیگر عایق نیز کاملاً توسط فلز پوشیده شده و به عنوان زمین خط انتقال عمل می کند. از آنجایی که این خط انتقال از دو هادی تشکیل شده است باید بتواند مدهای TEM را انتقال دهد ولی چون مقداری از خطوط میدان در هوا و مقداری دیگر در ماده دی الکتریک وجود دارد و به علت یک تغییر ناگهانی بین هوا و زیر لایه دی الکتریک، امواج شبه TEM یا QTEM در آن منتشر می شود. از آن جایی که خطوط مایکرواستریپ جزء خطوط انتقال باز محسوب می شوند، مقداری از توان در حالت عادی به صورت تشعشع تلف می شود. مایکرواستریپ را می توان خط انتقالی با دی الکتریک مخلوط در نظر گرفت به همین دلیل تجزیه و تحلیل آن علیرغم شکل به ظاهر ساده، پیچیده است.


در سال های اخیر سیستم های مخابراتی به علت کاربردهای متنوع به خصوص درمحدوده امواج مایکروویو و میلی متری مانند شبکه های بیسیم، رادارهای خودکار، حسگرهای تصویری و ابزارهای پزشکی مورد توجه قرار گرفته اند. قابلیت دسترسی به تکنولوژی موثر، توانایی تولید انبوه، تکنیک های یکپارچه سازی و قیمت ارزان عوامل موفقیت سیستم های این حوزه می باشند. هسته اصلی این سیستم ها وابسته به قسمت های فعالی مانند نوسان سازها، مخلوط کننده ها و تقویت کننده های کم نویز است و تاحد امکان سعی می شود تا اکثر عناصر به کار رفته قابلیت پیاده سازی به صورت تراشه را داشته باشند. برخی مدارها به علت اندازه بزرگ یا  عدم عملکرد مناسب در صورت مجتمع شدن از این مزیت بی بهره اند مانند آنتن ها، فیلترهای انتخابگر، تقویت کننده های توان. درسال های اخیر فناوری جدیدی به نام SIP  ابداع شده است و مبین آن است که یک یا تعداد بیشتری تراشه، با دیگر عناصر ساخته شده با تکنولوژی های متفاوت ترکیب شده و به شکل بسته ای مجزا عرضه شود. در فرکانس های پایین این مدارها توسط خطوط ریز نوار و موجبرهای صفحه ای  طراحی و ساخته می شوند ولی در فرکانس های  بالا به ویژه بیشتر از 30 گیگاهرتز، به علت تلفات انتقال و تشعشع، این فن آوری ها بی استفاده شده اند. یک انتخاب مناسب برای بهبود این حوزه، تکنولوژی موجبرهای مجتمع در زیرلایه یا SIW است. موجبرهای SIW ساختارهایی متشکل از دو ردیف استوانه یا شکاف های هادی در داخل یک زیرلایه دی الکتریک، که از نظر الکتریکی به دو صفحه فلزی موازی متصل اند، ساخته می شوند.


برخی از مباحث مطرح شده در پروژه فوق عبارتند از: موجبرها، موجبر مستطیلی، مشخصات مد TM در موجبر مستطیلی، مشخصات مد TE در موجبر مستطیلی، مد اصلی موجبر مستطیلی، موجبر دایروی، مشخصات مد TM در موجبر دایروی، مشخصات مد TE در موجبر دایروی، مد اصلی موجبر دایروی، خطوط انتقال هم محور، موجبر صفحه موازی، مشخصات مد TEM در موجبر صفحه موازی، مشخصات مد TM در موجبر صفحه موازی، مشخصات مد TE در موجبر صفحه موازی، خطوط انتقال مایکرواستریپ، موجبرهای مجتمع شده در زیرلایه، موجبرهای مجتمع شده در زیرلایه نیم مد، موجبر مجتمع شده در زیر لایه اصلاح شده. همچنین کلیخ روابط به طور کامل برای هر ساختار بیان شده است. کدهای MATLAB به همراه فایل شبیه سازی HFSS نیز به همراه گزارش کامل پیوست شده است. برای دانلود کافی است بر روی "دانلود فایل" در زیر کلیک کنید.


دانلود فایل

 

نظرات (0)


نام :
ایمیل :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد