بررسي تأثير تغيير شكل‌هاي خمشي و كششي بر كارايي آنتن‌هاي ميكرواستريپ مبتني بر منسوج

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

منسوجات هوشمند و الكترونيك امروزه كاربردهاي بسيار متنوع و مختلفي را در حوزه‌هاي مختلف پيدا كرده‌اند. يكي از كاربردهاي مهم منسوجات هوشمند، توليد آنتن‌هاي پوشيدني، به‌منظور ارسال و دريافت اطلاعات است. هدف از اين پژوهش طراحي و توليد آنتن‌هاي مبتني بر منسوج و بررسي عملكرد آن‌ها در طي تغيير شكل‌هاي متفاوت است. در اين پژوهش، از چهار پارچه تاري – پودي رسانا با ويژگي‌هاي ساختاري متفاوت (مثل جنس و تراكم) براي طراحي قسمت وصله و زمين براي آنتن‌هاي ميكرواستريپ مبتني بر منسوج استفاده شد. براين‌اساس سه پارچة رسانا با استفاده از نخ نايلون پوشش داده شده با نقره با تراكم‌هاي پودي 18 و 22 و 26 در سانتي‌متر و طرح بافت تافته و سرژه 3/1، توليد شد. همچنين نمونه چهارم با استفاده از نخ 100% فولاد ضدزنگ با طرح بافت تافته توليد شد. براي قسمت بستر عايق نيز از پارچه جين استفاده شد. سپس بر اساس ويژگي‌هاي ساختاري اين پارچه‌ها دو آنتن ميكرواستريپ در نرم‌افزار CST Studio شبيه‌سازي شد. براي بررسي عملكرد آنتن‌ها و مقايسه آنتن‌هاي منسوج ساخته شده با نمونه‌هاي شبيه‌سازي‌شده، با دستگاه Nano VNA ، آزمون افت برگشتي انجام شد. با استفاده از نتايج افت برگشتي در ابتدا گذردهي نسبي (ε_r) بستر آنتن تعيين شد. در گام بعد آزمون افت برگشتي آنتن هاي مبتني بر منسوج در حالت هاي تخت، خمش كماني(استوانه اي) با شعاع خمش 20 و 5 سانتي متر و خمش كسينوسي(معادل تغيير شكل پارچه در هنگام كشش) انجام شد. نتايج حاصل نشان داد كه آنتن طراحي شده با استفاده از پارچه تافته با تراكم پودي22 در سانتيمتر، مطابقت بيشتري را با نتايج شبيه سازي، نشان داد. بيشترين پهناي باند مربوط به پارچه با تراكم پودي18و كم ترين پهناي باند مربوط به پارچه با تراكم پودي26 بود. كمترين اختلاف در افت برگشتي در هنگام تغيير شكل هاي خمشي و كسينوسي مربوط به پارچه هاي با تراكم پودي26 و بافته شده با نخ فولاد بود. در نهايت مشاهده گرديد كه افزايش سختي خمشي پارچه هاي رسانا استفاده شده در آنتن هاي ميكرواستريپ مبتني بر منسوج، سبب افزايش اختلاف نتايج افت برگشتي در تغيير شكل هاي متفاوت آنتن هاي مبتني بر منسوج رسانا مي شود.

227386

فناوري

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان