عنوان :طراحی و بهینه سازی فیلتر میان نگذر دوبانده مایکروویو با سطوح انتخابگر فرکانس

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

طراحی و بهینه سازی فیلتر میان نگذر دوبانده مایکروویو با سطوح انتخابگر فرکانس

استاد راهنما

دکتر میرصالحی

تیر   1391

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

در این پروژه طراحی فیلتر دو بانده مایکروویو با دو ساختار متفاوت با سطوح انتخابگر فرکانس بررسی و معایب و مزایای این دو ساختار بیان شده است. در ساختار اول از دو لایه سطح انتخابگر فرکانس با عنصر حلقه دایروی و در ساختار دوم از یک لایه سطح انتخابگر فرکانس با دو عنصر حلقه دایروی ادغام شده، استفاده شده است. در بخش اصلی پروژه طراحی یک فیلتر دوبانده میان­نگذر مایکروویو با ساختار نوع دوم در باند فرکانسی GHz 7 – 3 برای کاربردهایی مثل عایق­های تداخل الکترومغناطیس انجام شده و نشان داده شده است که پاسخ فرکانسی فیلتر طراحی شده نسبت به تغییرات زاویه تابش و قطبش موج تابشی پایدار است. از ویژگی­های این فیلتر کم حجم بودن و مقرون به صرفه بودن آن می­باشد. چون فرمول دقیقی برای بدست آوردن مشخصات مناسب این فیلترها وجود ندارد، تاثیر پارامترهای یک سلول واحد از هر کدام از فیلترها به وسیله نرم­افزار CST بررسی شد. این پارامترها شامل دوره تناوب ساختار (p)، شعاع متوسط حلقه دایروی (r) و ضخامت حلقه دایروی (w) می­باشند. از شبیه­سازی­های انجام شده، نتایج زیر حاصل شد:

• مهمترین عامل برای تغییر پهنای باند فیلتر، تغییر w است.
• حساسیت فرکانس تشدید فیلتر به پارامترهای r و p نسبت به w بیشتر است.
• تاثیر پارامتر r در تغییر فرکانس تشدید ناشی از زوایای تابش صفر و 60 درجه، بیشتر از پارامترهای دیگر (r وw) است.

کلمات کلیدی: سطوح انتخابگر فرکانس، فیلتر دوبانده، فیلتر میان­نگذر مایکروویو، تئوری فلوکه

فهرست مطالب

فصل اول-مقدمه                                                                                                                         1

فصل دوم-سطوح انتخابگر فرکانس                                                                                           4

2-1 معرفی سطوح انتخابگر فرکانس   5

2-1-1 چگونگی کنترل پاسخ فرکانسی سطوح انتخابگر فرکانس   6

2-1-1-1 شکل سطوح انتخابگر فرکانس   6

2-1-1-2 ضریب هدایت اجزاء   7

2-1-1-3 زیر لایه دی الکتریک   8

2-1-1-4 زاویه تابش موج مسطح   9

2-1-2 جلوگیری از لوب ساینده   10

2-2 تحریک سطوح انتخابگر فرکانس   11

2-3 آرایه های مکمل   11

2-4 چگونگی تشکیل منحنی تشدید   12

2-4-1 سطوح متناوب پیاپی بدون دی الکتریک                                                                                         13

2-4-2 یک سطح متناوب با لایه های دیالکتریک   13

2-5 کاربردهای سطوح انتخابگر فرکانس   14

2-5-1 کاهش تداخلات الکترومغناطیسی   14

2-5-2 فیلترهای چند بانده   15

2-5-2-1 استفاده از چند سطح انتخابگر فرکانسی پیدرپی   16

2-5-2-2 استفاده گروهی از عناصر در یک سلول واحد   17

2-5-2-3 استفاده از چند عنصر ادغام شده در هم   18

2-5-2-4 استفاده از اجزاء مشدد حلقوی مربعی   19

فصل سوم-تئوری پایه­ای ساختارهای متناوب فضایی                                                               22

3-1 سری فلوکه و توابع مدی فلوکه   23

3-2 مودهای قابل انتشار ومیرا شونده فلوکه   26

فصل چهارم-طراحی فیلتر یک بانده مایکروویو                                                                        31

4-1 طراحی فیلتر میان نگذر برای کاربردهای باند مایکروویو                                                     32

4-1-1 شکل جزء   35

4-1-1-1 تاثیر ابعاد عنصر   37

4-1-1-1-1 پارامترهای تعیین کننده ابعاد عنصر   39

4-1-2 تاثیر دی الکتریک        49

فصل پنجم-طراحی فیلتر دو بانده مایکروویو                                                                       53

5-1 استفاده از دولایه سطح انتخابگر فرکانس پی درپی   55

5-2 استفاده از یک لایه سطح انتخابگر فرکانس با دو عنصر ادغام شده[27]   58

فصل ششم-نتیجه­گیری و پیشنهادها                                                                                    62

6-1 نتیجه گیری   63

6-2 پیشنهادها   64

مراجع                                                                                                                                    66

فصل اول

مقدمه

سطوح انتخابگر فرکانس^[1] ساختارهای متناوب مسطحی هستند که معمولا از تکه[2]‌های هم اندازه یا پنجره‌هایی از جنس هادی که به صورت متناوب در یک یا دو بعد تکرار می‌شوند، تشکیل شده‌اند. قدیمی­ترین مرجع در مورد سطوح متناوب به ثبت اختراع مارکونی[3] و فرانکلین[4] در سال 1919 برای ساخت انعکاس دهنده سهموی[5] برمی­گردد. بررسی ساختارهای متناوب تا سال 1960 که در آن زمان توانایی این ساختارها در کاربردهای نظامی کشف شد، پی­گیری نشد. از سال 1960 به بعد، سطوح انتخابگر فرکانس به طور گسترده­ای در زمینه طراحی آنتن­ها، رادار، فیلترهای فضایی، قطبی­کننده، ردوم و غیره مورد استفاده قرار گرفت. در بیشتر کاربردها، مثل مخابرات ماهواره­ای سطوح انتخابگر فرکانسی برای طراحی آنتن­های بازتابنده دوگانه[6] استفاده می­شوند. ساخت چنین ساختارهایی در طول موج­های مایکروویو و در طراحی آنتن ها ساده است ولی در طول موج های مادون قرمز و نوری به این علت که اندازه اجزاء به کار رفته در ساختار باید در حد میکرومتر و حتی کوچکتر باشد، مشکل است و نیاز به روش­های لیتوگرافی پیشرفته دارد[1].

سطوح انتخابگر فرکانس بسته به شکل اجزاء به کار رفته در ساختار و زیرلایه، دارای پاسخ‌های فرکانسی متفاوتی می­باشند. این سطوح به صورت فیلترهای الکترومغناطیسی­ای عمل می­کنند که پاسخ فرکانسی آنها علاوه بر فرکانس به زاویه تابش و قطبش موج تابشی بستگی دارد. وقتی یک موج الکترومغناطیسی به این سطوح برخورد می­کند در یک طیف فرکانسی موج را عبور می­دهند و در طیف فرکانسی دیگر موج را منعکس می­کنند؛ بنابراین می­توان آنها را به عنوان فیلترهای بالا گذر، پایین گذر، میان گذر و میان نگذر طراحی کرد.

در این پایان­نامه در فصل 2 شرح مختصری در مورد سطوح انتخابگر فرکانس و عوامل موثر در طراحی این ساختارها داده می­شود و در ادامه این فصل کاربردهای این ساختارها در بازه­های مختلف فرکانسی بررسی می­شوند. یکی از این کاربردها، طراحی فیلترهای چندبانده مایکروویو است که در این فصل ساختارهای متفاوتی که در سالهای گذشته پیشنهاد شده، بررسی ­می­شود.­ در فصل 3 تئوری پایه­ای ساختارهای متناوب فضایی بررسی می­شود. در فصل 4 فیلترهای یک بانده مایکروویو طراحی شده و با نرم­افزار CST شبیه­سازی­های مربوطه انجام می­شود. در این فصل پارامترهای مهم برای رسیدن به مشخصات مطلوب فیلتر یک بانده میان­نگذر بررسی شده است. در فصل 5 دو روش برای طراحی فیلتر میان­نگذر دوبانده تحلیل و بررسی شده و نتایج طراحی با بیان معایب و مزایا آورده شده است و سرانجام در فصل 6 نتایج و پیشنهادها برای ادامه پروژه ارائه خواهد شد.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 711