طراحي و ساخت آرايه آنتن تشديد كننده دي الكتريك با تغذيه موجبر مجتمع شده در باند ميليمتري با شكل دهي پرتو آنتن منطبق بر مدل كانال موبايل

دكتري

امروزه به دليل حجم بالاي ترافيك داده، استفاده از طول موج¬هاي ميليمتري جهت انتقال اطلاعات امري اجتناب ناپذير مي¬باشد. استفاده از طول موج¬هاي ميليمتري، طراحان آنتن و شبكه¬هاي مخابراتي را با چالش¬هاي جديدي روبرو كرده است. از جمله اين چالش¬ها، طراحي آنتن با بهره بالا جهت غلبه بر تلفات مسير مي¬باشد. آنتن¬هاي تشديد¬كننده دي¬الكتريك به دليل تلفات پاييني كه در طول موج¬هاي ميليمتري دارند، مورد توجه محققين قرار گرفته¬اند. در اين رساله دو آنتن تشديد كننده دي¬الكتريك جهت كار در طول موج¬هاي ميليمتري پيشنهاد گرديده است. آنتن پيشنهادي اول به شكل S است. با تغيير شكل آنتن به شكل S به دليل تحريك مدهاي بالاتر در ساختار، پهناي باند امپدانسي و پهناي باند بهره آنتن افزايش يافته¬اند. پهناي باند امپدانسي آنتن پيشنهادي برابر با 10 گيگا هرتز (36%) و بهره آنتن برابر باdB 7 مي¬باشند. جهت افزايش بهره آنتن از ساختار رولايه استفاده گرديده، كه اين ساختار باعث افزايش بهره آنتن در حد dB 3 شده است. در ساختار دوم از آنتن تشديد¬كننده دي¬الكتريك به شكل استوانه¬ استفاده گرديده است. در ساختار مربوطه با استفاده از عناصر پارازيت، بهره آنتن در حدdB 5/3 افزايش يافته در حالي كه قطبش ساختار به صورت دايروي طراحي گرديده است. ضريب دي¬الكتريك همه عناصر يكسان انتخاب گرديد. تغذيه ساختار از طريق تزويج توان از خط ميكرواستريپ 50 اهم و روزنه به شكل x انجام مي¬گيرد. ساختار پيشنهادي ساخت و مورد تست قرار گرفت. نتايج نشان مي¬دهد كه آنتن پيشنهادي داراي 5گيگاهرتز پهناي باند(17.8%) و 2.2 گيگاهرتز پهناي باند AR مي¬باشد، و همچنين بهره آنتن در حدdB 10.5 است، كه ملزومات مورد توجه نسل بعدي تلفن همراه را برآورده مي¬كند . در ادامه به بررسي اثر مدل كانال نسل پنجم تلفن همراه، پارامترهاي مختلف كانال و همچنين الگوي تابشي عنصر آرايه آنتن بر روي شكل¬دهي پرتو پرداخته گرديد. كانال نسل پنجم تلفن همراه با كانال متداول رايلي مورد مقايسه قرار گرفت و همچنين اثر پارامترهاي مختلف كانال مانند گستره زاويه انتشار و تعدا مسيرهاي انتشاري مورد ارزيابي قرار گرفتند. آرايه آنتن، از آنتن به شكل S طراحي گرديده¬است. و اثر پترن عناصر موجود در آرايه بر روي شكل¬دهي پرتو مورد ارزيابي قرار گرفت. ماتريس تزويج متقابل در باند فركانسي محاسبه شده و دقت محاسبه ماتريس تزويج متقابل و همچنين كارايي استفاده از اين ماتريس در الگوريتم شكل دهي پرتو مورد ارزيابي قرار گرفته اند. هر دو آنتن پيشنهادي ساخته و تست گرديدند و نتايج مناسبي از ساخت و شبيه¬سازي آنتن¬ها حاصل گرديده است.

194280

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر نرگس نوري

مخابرات - ميدان

دكتر همايون عريضي