دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
” M.SC ” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی برق-مخابرات
عنوان :
جبرانسازی اثر تزویج متقابل المانها در آنتنهای آرایه ای تطبیقی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

 

چکیده:

عملکرد آنتن آرایه ای تطبیقی توسط اعوجاج فاز و دامنه ایجاد شده در مسیر سیگنال دریافتی دچار اختلال شده و قابلیت ردگیری سیگنال دریافتی از بین می رود. المان آرایه به عنوان یک عنصر موثر در ایجاد این اعوجاج می بایستی از جهات مختلف مورد بهینه سازی قرار گیرد. تغییر مکان محل تغذیه یک آرایه با المان پچ باعث دستیابی به بهره بالا و فرکانس رزونانس مناسب می شود. اثر بهینه سازی مکان تغذیه آنتن موجب تغییرات قابل ملاحظه ای در ماتریس تزویج به صورت اعوجاج دامنه ای و فازی می شود. اثر تزویج متقابل هم باعث کم شدن عمق صفرها و هم جابجایی محل آن ها در الگوی تابشی آرایه می شود که در سیستم های تطبیقی سیگنال به نویز خروجی کاهش می یابد و یا اینکه الگوی فرستندگی ایده آل آرایه تغییر می کند و دچار اعوجاج می شود از آنجا که روش های پردازش سیگنال در سیستم های آرایه هوشمند با فرض صفر بودن تزویج متقابل آرایه فرمول بندی می شود لذا در تحقق عملی این سیستم، اثر تزویج متقابل بین عناصر آرایه، قابلیت سیستم آنتن های هوشمند را کاهش می دهد.

در این پایان نامه هدف مطالعه اثر موقعیت نقطه تغذیه و تزویج متقابل در طراحی و عملکرد آنتن های هوشمند می باشد و ارائه روشی برای جبران سازی اثر تزویج متقابل در عملکرد تطبیقی سیستم های هوشمند می باشد آغاز اثر موقعیت نقطه تغذیه در آنتن های مایکرواستریپ مطالعه شده و تزویج متقابل در آرایه های نامحدود محاسبه و شبیه سازی می شود. سپس روشی برای جبران سازی اثر تزویج متقابل در آرایه های محدود با استفاده از ماتریس پراکندگی در آرایه، مطرح می شود. سپس با در نظر داشتن روابط مشخص می شود که چه ضرائب وزنی (دامنه و فازی) را بایستی به هر المان اعمال کنیم تا جبران سازی صورت گیرد. بدین مقصود دو آنتن آرایه ای میکرواستریپ پج با استفاده از نرم افزای HFSS شبیه سازی می شوند و اثر موقعیت نقطه تغذیه و تزویج متقابل در کیفیت طراحی و پرتوهای تشعشعی آن در  عملکرد تطبیقی آنتن مطالعه شده و سپس جبران سازی به وسیله روش پیشنهاد شده بر روی آن ها انجام می شود.

مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی و کارهای انجام پذیرفته، تطابق خوبی برای روش پیشنهادی نشان می دهد.

مقدمه:

یک سیستم آنتن هوشمند شامل چندین آنتن می باشد که با یک پردازشگر سیگنال مجتمع شده می باشد تا بتواند از قابلیت هر دو دسته برای به دست آوردن یک الگوی گیرندگی و یا فرستندگی بهینه با در نظر داشتن سیگنال دریافتی استفاده نماید برای درک مفهوم کارکرد سیستم آنتن تطبیقی به فکر یک مثال تجربی می پردازیم اگر چشمانمان را ببندیم و با یک نفر که در داخل یک اتاق در حال حرکت می باشد صحبت کنیم مشاهده خواهیم کرد که بدون نگاه کردن به شخص می توان موقعیت او را تشخیص داد زیرا که: اولا به وسیله دو گیرنده صوتی گوش سیگنال های صحبت شخص متقابل را می توانیم دریافت کنیم. ثانیا صدا به هر گوش در دو زمان مختلف می رسد و ثالثا: مغز ما که یک پردازشگر ویژه می باشد محاسبات پیچیده ای انجام می دهد تا اطلاعات مربوط به مکان شخص سخنگو را به دست آورد. مغز ما همچنین شدت سیگنال های رسیده به هر گوش را باهم جمع می کند به قسمتی که صدای رسیده در یک راستای مشخص را به اندازه دو برابر قوی تر از هر صدای دیگر می شنود. سیستم های آنتن تطبیقی نیز به طور مشابه ای اقدام می کنند که البته می توان از تعدادی بیش از 2 آنتن استفاده نمود و لذا دقیق تر اقدام کرد. زیرا آنتن ها هم می شوند و هم صحبت می کنند یک سیستم آنتن هوشمند می توان سیگنال ها را همچنین در راستای مشخصی بفرستند (مثلا همان راستایی که دریافت کرده می باشد) البته بایستی توجه داشت که زیرا فرکانس گیرندگی با فرکانس فرستندگی معمولا متفاوت می باشد، خواص الکترونیکی آرایه آنتن ها عوض می شود.

پس سیستم آنتن تطبیقی نه تنها می تواند 8 و 10 و یا 12 بار قوی تر بشنود بلکه به همان مقدار می تواند قوی تر و در راستای مشخص صحبت بکند. یک گام جلوتر، اگر مثلا شخص دیگری نیز با ما مشغول صحبت شود پردازشگر سیگنال درونیمان می تواند نویز ناخواسته را حذف کرده و به طور دلخواه روی شخص سخنگو تمرکز پیدا بکند و در هر لحظه با یک نفر صحبت کند. پس سیستم های آرایه ای تطبیقی پیشرفته دارای قابلیت مشابهی برای تمیز دادن سیگنال دلخواه یا مورد نظر از سیگنال های غیر دلخواه هستند. در حقیقت این آنتن ها نیستند که هوشمند اند بلکه سیستم های آنتن ها هستند که هوشمندانه اقدام می کنند. به طور کلی سیستم آنتن هوشمند واقع در ایستگاه های پایه مخابرات سیار  (Base Station) یک سیستم پردازشگر سیگنال دیجیتال را با یک آرایه ترکیب کرده و به طور تطبیقی در راستاهای مختلف دریافت و ارسال پیغام می کند. به عبارت دیگر با در نظر داشتن سیگنال دریافتی می تواند الگوی تشعشعی آنتن را عوض کند که این پدیده باعث افزایش قابل ملاحظه ای در مشخصه های کارایی سیستم سیار می شود. پایه آنتن های هوشمند به دهه هفتاد برمی شود آنتن های هوشمند، آرایه های فاز داده شده (Phased Array) دسترسی چندگانه با تقسیم بندی فضایی (Space Division Multiple access)، پردازش فضایی (Spatial Processing) سیستم های آنتن تطبیقی (Adaptive Antenna Systems) و لغات دیگر از مفاهیم تکنولوژی سیستم های آنتن هوشمند می باشد که تا به حال استفاده شده می باشد. سیستم های آنتن هوشمند به طور معمولی به دو دسته تقسیم بندی می شوند:

1- سیستم سوئیچ شده.

2- سیستم های آرایه تطبیقی.

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید.