www.mktop_.ir

مقاله کامل در مورد مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات  فرمول ها روش مختلف تشعشع – از این مطلب میتوانید در پایان نامه و مقاله سمینار و … خود استفاده بنمایید.

مقدمه

انتقال امواج الکترومغناطیسی می تواند توسط نوعی از ساختارهای هدایت کننده امواج (مانند یک خط انتقال یا یک موجبر) صورت گیرد و یا می تواند از طریق آنتنهای فرستنده و گیرنده بدون هیچ گونه ساختار هدایت کننده واسطه ای انجام پذیرد. عوامل مختلفی در انتخاب بین خطوط انتقال یا آنتنها دخالت دارند. بطور کلی خطوط انتقال در فرکانسهای پایین و فواصل کوتاه عملی هستند. با افزایش فواصل و فرکانسها تلفات سیگنال و هزینه‌های کاربرد خطوط انتقال بیشتر میشود و در نتیجه استفاده از آنتنها ارجحیت می یابد.

به طور کلی آنتن از یک سیم مستقیم تشکیل شده است که اگر در فرستنده به کار رود، امواج فرستنده را به امواج الکترومغناطیس تبدیل نموده و پخش می نماید و اگر در گیرنده به کار رود، امواج الکترومغناطیسی موجود در فضا را دریافت نموده و تبدیل به امواج الکتریکی نموده و جهت آشکار شدن، به مدار گیرنده می دهد .معمولا در گیرنده‌ها هر آنتن به ازاء یک فرکانس مشخصی، به تشدید درآمده و به ازاء آن فرکانس، ولتاژ ماکزیمم مشخصی تولید می نماید. هرگاه طول آنتن متناسب با طول موج دریافتی باشد، موج کاملا در آنتن قرار می گیرد و اصطلاحا می گویند آنتن رزنانس شده و یا به تشدید در آمده است یعنی آنتن با موج رسیده هماهنگ شده است و در این حالت ولتاژی که به آنتن رسیده، حداکثر است .

البته نیازی نیست که طول آنتن حتماً با طول موج رسیده کاملا برابر باشد، زیرا جهت رفع این مشکل سیم پیچی را به همراه یک یا دو خازن متغیر به آنتن اضافه می کنند تا حالت تشدید را در آنتن بوجود آورند.

در حدود سالهای 1920 پس از آنکه لامپ تریود برای ایجاد سیگنالهای امواج پیوسته تا یک مگاهرتز بکار رفت، ساخت آنتنهای تشدیدی (با طول موج تشدید) مانند دوقطبی نیم موج امکان یافت و در فرکانسهای بالاتر امکان ساخت آنتنها با ابعاد و اندازه ی فیزیکی در حدود تشدید (یعنی نیم طول موج) فراهم شد. قبل از جنگ دوم جهانی مولدهای سیگنال مگنی‌ترون و کلایسترون و مایکروویو (در حدود یک گیگاهرتز) همراه با موجبرهای توخالی اختراع و توسعه یافتند. این تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتنهای بوقی شد. در خلال جنگ دوم جهانی یک فعالیت وسیع طراحی و توسعه برای ساخت سیستم‌های رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهای مدرن مانند آنتنهای بشقابی (منعکس کننده) عدسی‌ها و آنتنهای شکافی موجبری شد.

امروزه گستره وسیعی از انواع مختلف آنتنها در مخابرات سیار و سیستمهای بیسیم در حال استفاده اند و کماکان رقابت در زمینه کوچک کردن ابعاد آنتنها و بهینه کردن مشخصات تشعشعی آنها ادامه دارد. در این بخش به‌طور خلاصه به مرور اصول، تعاریف مشخصات تشعشعی آنتنها پرداخته شده است.تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشعمقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات  فرمول ها روش مختلف تشعشعشع

تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن

فضای اطراف یک آنتن به دو ناحیه تقسیم میشود. اولین ناحیه بعد از آنتن، ناحیه آنتن و ناحیه خارج از آن، ناحیه بیرونی نامیده میشود. مرز دو ناحیه کره ای است که مرکزش، مرکز آنتن وسطح آن از دو انتهای آنتن عبور میکند. نسبت این کره مرزی به آنتن نیم موج دو مخروطی متقارن در شکل نشان داده شده است.

تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن (ANTENNA) www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع
تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن (ANTENNA) www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع

برای متمایز کردن میدانها در فاصله دور و نزدیک آنتن، می توان ناحیه بیرونی را به دو ناحیه تقسیم کرد که فاصله نزدیک آنتن شامل میدانهای نزدیک ناحیه فرنل نام دارد و میدان در فاصله دور را ناحیه دور یا ناحیه فرانهوفر می‌خوانند.می توان ثابت کرد فواصل بزرگتر از نسبت به آنتن شامل میدانهای راه دور آنتن است.  طول موج کاردر فضای آزاد و  بزرگترین بعد آنتن است.

میدانها در فاصله دور و نزدیک انتن (ANTENNA) www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع
میدانها در فاصله دور و نزدیک انتن (ANTENNA) www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع

 مقاله تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشع

در ناحیه فرانهوفر مولفه های میدان عرضی و مستقل از فاصله شعاعی است که میدان در آن محاسبه میشود. در صورتی که در ناحیه فرنل ممکن است مولفه های میدان به صورت شعاعی تغییر کنند که در نتیجه نمودار تشعشعی میدان بطور کلی تابعی از شعاع خواهد بود.

1-3) شدت تشعشعی آنتن

توان تشعشع شده از یک آنتن در واحد زاویه فضایی، شدت تشعشعی U (وات بر استرادیان) خوانده میشود. شکل زیر یک عنصر زاویه فضایی را نشان میدهد و با حرکت یک آنتن کاوشگر  شکل در یک فاصله ثابت حول یک آنتن آزمون می توان نمودار تشعشعی را بصورت یک تابع مختصات زاویه اندازه گیری کرد. در شکل هر نمودار تشعشعی در صفحات  ثابت موسوم به یک نمودار تشعشعی صفحه E  است ، زیرا بردار الکتریکی کاملا در آن قرار دارد. نمودار تشعشی در یک صفحه عمود بر صفحه E که از وسط دوقطبی آزمون می گذرد (صفحه xy) موسوم به نمودار تشعشعی صفحهH  است، زیرا بردار میدان مغناطیسی  کاملا در آن جای دارد. به عنوان مثال نمودارهای تشعشی صفحه E و صفحه H برای یک آنتن ساده دوقطبی نیم موج به ترتیب در شکل نشان داده شده است. این نمودارها را می توان برای مولفه های مختلف میدان E و H و حتی توان رسم کرد.

یک عنصر فضایی و مولفه های میدان و نحوه اندازه گیری پرتو. شکل هنگامی که آنتن کاونده روی سطح یک کره حرکت داده می شود www.mktop.ir تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشعa
یک عنصر فضایی و مولفه های میدان و نحوه اندازه گیری پرتو. شکل هنگامی که آنتن کاونده روی سطح یک کره حرکت داده می شود www.mktop.ir تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشعa

تشعشع کامل دوقطبی ایده آل به صورت یک نمای ایزومتریک در شکل با یک برش نشان داده شده که بصورت یک چنبره بدون سوراخ است و به نمودار تشعشی همه جهتی معروف است، زیرا در صفحه xy یکنواخت میباشد. هنگامی که پژوهشگر به آنتنهای جدید برخورد میکند، باید سعی کند که تشعشع کل را در دو یا چند نمودار تشعشی بیان کند .

نمودار های قطبی پروتوهای تشعشعی صفحات E و H پرتو تشعشعی سه بعدی www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع
نمودار های قطبی پروتوهای تشعشعی صفحات E و H پرتو تشعشعی سه بعدی www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع

ت.تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشعمقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات  فرمول ها روش مختلف تشعشعشع

مناسب است که نمودارهای تشعشعی را نرمالیزه (بهنجار) کنیم به طوری که حداکثر اندازه اش برابر واحد شود. برای نرمالیزه کردن یک نمودار به صورت زیر عمل میکنیم: اندازه میدان یا توان در هر نقطه از نمودار را بر ماکزیمم مقدار آنها تقسیم میکنیم . بدین صورت نمودار نرمالیزه شده بدست می آید . به عنوان مثال برای یک منبع در امتداد محور Z که میدان E اش تنها یک مولفه  دارد، نمودار میدان نرمالیزه شده، به صورت زیر تعریف میشود:

یک نمونه نمودار توان تشعشعی یک آنتن بصورت یک نمودار قطبی در شکل زیر رسم شده است. گلبرگ یا تابه اصلی  شامل جهت حداکثر تشعشع میباشد. گلبرگ های کوچکتر دیگری موسوم به گلبرگهای فرعی  نیز در نمودار تشعشع وجود دارد. یک گلبرگ کناری  را به عنوان یک گلبرگ تشعشع در هر جهت غیر از جهت گلبرگ اصلی تعریف میکنیم.

شکل خورجی نمودار قطبی تسعسع پرتوان www.mktop.ir پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشع
شکل خورجی نمودار قطبی تسعسع پرتوان www.mktop.ir پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشع

یک معیار تمرکز توان در گلبرگ اصلی، تراز گلبرگ کناری نسبی است که نسبت حداکثر اندازه (پرتو) گلبرگ کناری به حداکثر اندازه (پرتو) گلبرگ اصلی است. بزرگترین تراز گلبرگ کناری نسبی در پرتو کل همان حداکثر تراز گلبرگ کناری نسبی بوده که اغلب با علامت اختصاری SLL نشان داده میشود و بر حسب دسی بل عبارت است از :

تابع اندازه پرتو میدان در یک انتن و گلبرگ های کناری www.mktop.ir پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشع
پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها ، مشخصات و فرمول ها و روش ها مختلف تشعشع

گلبرگهای کوچکتر گلبرگهای کناری بوده و به توالی مثبت و منفی هستند.

. نمودار اندازه پرتو یک منبع خطی یکنواخت در مختصات قائم و مقیاس خطی www.mkop.ir
. نمودار اندازه پرتو یک منبع خطی یکنواخت در مختصات قائم و مقیاس خطی www.mkop.ir
پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع
پهنای تابع نیم توان بین دو نقطه روی تابع اصلی در آنتن www.mktop.ir مقاله تکنولوژی آنتن ها مشخصات فرمول ها روش مختلف تشعشع

زوایای نقاط در طرف چپ و طرف راست حداکثر تابه اصلی هستند که پرتو توان نصف اندازه حداکثرش است.آنتها می توانند پهلو آتش  یا سرآتش  باشند. حداکثر اندازه تابه اصلی یک آنتن پهلو آتش در جهتی عمود بر صفحه شامل آنتن است. حداکثر اندازه تابه اصلی یک آنتن سرآتش موازی صفحه شامل آنتن میباشد.

VSWR و پهنای باند فرکانسی یک آنتن

قبل از تعریف VSWR مفهوم خط انتقال پایاندار را توضیح می دهیم. یک خط انتقال بدون اتلاف منتهی به بار دلخواه   را در نظر بگیرید که در راستای محور Z قرار دارد به طوری که مبدا در محل بار قرار داشته باشد. منبعی در Z های منفی و….

امید داریم تا اینجای مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد. جهت دریافت ادامه مطلب ،روشها و فرمولهای مربوطه و… به صورت کامل  WORD + PDF  به لینک دریافت زیر مراجعه نمایید. این مطلب 70 صفحه و درفصول کامل براساس سیستم پایان نامه نویسی به همراه فهرست و رفرنس دقیق تنظیم شده است.

برای دریافت pdf + word بر روی کلیدزیر ،کلیک نمایید . 

قیمت: 10000 تومان

10000 تومان خريد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با این شرایط موافقت کنید

چهارده + 9 =