متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق

با عنوان : بررسی کاربرد مواد Metamaterial در آنتن ها

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصیلات تكمیلی

“M.Sc” سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

بررسی كاربرد مواد Metamaterial در آنتن ها

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

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

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

چكیده:

در چند سال اخیر، تلاش هایی برای بهبود خصوصیات تشعشعی آنتن ها صورت گرفته است. با معرفی مواد متامتریال و بررسی ویژگی های منحصر به فرد این مواد، تحقیقات زیادی در مورد كاربرد این مواد در سیستم های تشعشعی صورت گرفته است. بهبود گین، دایركتیویتی وقدرت انتشار آنتن، از جمله مهمترین اهداف می باشد. در این سمینار تاثیرات استفاده از این مواد در آنتن ها بررسی و مطالعه می شود. ابتدا چند ساختار متامتریال معرفی شده و مورد ارزیابی قرار می گیرد، سپس تاثیرات تك تك این ساختار ها در بهبود گین آنتن دو قطبی، بررسی می شود. یكی از جالب ترین ویژگی های این مواد اینست كه در برخی فركانس ها ضرایب نفوذ پذیری الكتریكی و مغناطیسی شان صفر یا كوچكتر از صفر می شود. طبق قوانین الكترو مغناطیسی می دانیم كه یكی از ضرایب نفوذ پذیری الكتریكی یا مغناطیسی در یك فركانس مشخص صفر شود منجر به صفر شدن ضریب شكست شده و در نتیجه باعث خواهد شد كه جهت امواج خروجی از ماده، به بردار نرمال سطح نزدیكتر شود كه از این خصیصه برای بهبود دایركتیویتی و گین آنتن، استفاده خواهیم كرد. از سوی دیگر، چون این مواد قادر به پشتیبانی امواج وارونه هستند، می توانند سیستم تشعشعی را چند بانده كنند.

مقدمه:

متامتریال ها عموما تركیبی از هادیها كه روی دی الكتریك چاپ می شوند، می باشند. پارامترهای پراكندگی این مواد در یك موجبر با خصوصیات معادل پلاسما یا ساختار تشدید آنالیز و مقایسه می شوند. متامتریال ها مواد مصنوعی هستند كه با بهره گرفتن از ایجاد برخی خصوصیات ویژه در مواد معمولی بوجود آمده و خصوصیات الكترو مغناطیسی آنها كمی متفاوت با مواد معمولی می باشد. این مواد همچنین بعنوان ساختارهای الكترومغناطیسی همگن مصنوعی با خصوصیات غیر عادی كه به سهولت در طبیعت یافت نمی شوند نیز شناخته می شوند. خصوصیت جالب توجه متامتریال ها اینست كه ضریب شكستشان می تواند منفی یا نزدیك به صفر شود. طبق قوانین الكترو مغناطیسی اگر ضریب شكست ماده ای نزدیك به صفر شود، پدیده فوق شكست رخ داده و امواج بازتابشی به جهت بردار نرمال سطح نزدیك شده و باعث متمركز شدن میدانها شده و خصوصیات تشعشعی بطور موثری بهبود می یابد. بدین منظور ماده متامتریال با ضریب شكست نزدیك به صفر در فركانس مورد نظر به صورت لایه فوقانی در بالای صفحه تشعشعی آنتن قرار گرفته و تاثیر آن در بهره آنتن بررسی خواهد شد.

فصل اول

کلیات

1-1) هدف

پس از معرفی مواد متامتریال و بررسی خصوصیات این مواد، می خواهیم تاثیر استفاده از این مواد را در سیستم های تشعشعی بررسی كنیم. این مواد دارای خصوصیات منحصر به فردی می باشند كه بواسطه این خصایص می توان راندمان سیستم های تشعشعی را بطور موثری بهبود بخشید. مهمترین ویژگی این مواد اینست كه ضرایب نفوذ پذیری الكتریكی و مغناطیسی شان در برخی از فركانس ها صفر یا كوچكتر از صفر شده و در نتیجه ضریب شكست نیز دچار تغییر می شود. طبق قوانین الكترو مغناطیسی اگر ضریب شكست ماده ای نزدیك به صفر باشد، جهت موج خروجی از سطح به جهت بردار نرمال نزدیك شده (پدیده فوق شكست) و در نتیجه منجر به متراكم شدن میدان های الكترو مغناطیسی شده و دایركتیویتی و گین آنتن افزایش می یابد. ویژگی دیگر این مواد اینست كه به علت پشتیبانی از امواج وارونه، منجر به چند بانده شدن آنتن می شوند، یعنی آنتن در چند باند فركانسی مختلف عملكرد تقریبا یكسانی خواهد داشت. در این سمینار تاثیر استفاده از این مواد در آنتن ها، بررسی خواهد شد.

2-1) پیشینه تحقیق

اولین مطالعه تئوری متامتریال ها توسط veselago در سال 1960 انجام گرفت، اواثر انتشار موج تخت را روی زیر لایه فرضی كه با خصوصیات نفوذ پذیری مغناطیسی و نفوذ پذیری الكتریكی منفی شبیه سازی شده بود، بررسی كرد. وی متوجه شد كه بردار سمت یك موج تخت با سمت سرعت فاز آن موج موازی نمی باشد كه بر خلاف قاعده مرسوم انتشار موج تخت در محیط های معمولی می باشد. در سال 1996 Pendry نشان داد كه محیط متشكل از رشته های فلزی نازك كه بصورت متناوب هستند، وقتیكه ساختار شبكه و قطر رشته در مقیاس با طول موج، كوچك باشند، بعنوان یك ماده همگن با فركانس پلاسمای خاصی رفتار می كند. تحقیقات وی بیانگر این مطلب بود كه، حلقه های مشدد شکافته (SRR) می توانند روی ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی منفی موثر، در فركانسهای خاصی تاثیر بگذارند. در سال 2000 میلادی، Smith برای اولین بار به صورت عملی روی متامتریال های چپ گرد متمركز شده وضریب شكست منفی را نشان داد.

تعداد صفحه : 74

قیمت : 14700 تومان

 

—-

پشتیبانی سایت :       

*         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

46 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید