دانلود ‫پروژه شبیه سازی انتن های موبایل

Word - Power point 2 MB 32562 61
مشخص نشده مشخص نشده الکترونیک - برق - مخابرات
قیمت قدیم:۳۰,۰۰۰ تومان
قیمت: ۲۴,۸۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • مشخصات تشعشعی یک آنتن

     

     

    فصل اول - مشخصات تشعشعی یک آنتن

     

    1-1) 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 هزینه های کاربرد خطوط انتقال بیشتر میشود و در نتیجه استفاده از آنتنها ارجحیت می یابد]1[.

    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 مگنی ترون 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 سیستم های رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهای مدرن مانند آنتنهای بشقابی (منعکس کننده) عدسی ها و آنتنهای شکافی موجبری شد]1[.

    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 به طور خلاصه به مرور اصول، تعاریف مشخصات تشعشعی آنتنها پرداخته شده است.

     

    1-2) 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 1-1 نشان داده شده است ]2[.

     

    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[1] نام دارد و میدان در فاصله دور را ناحیه دور یا ناحیه فرانهوفر[2] می خوانند.

    می توان ثابت کرد فواصل بزرگتر از  نسبت به آنتن شامل میدان های راه دور آنتن است.  طول موج کاردر فضای آزاد و  بزرگترین بعد آنتن است.

     

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

     

    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 [3] میدان بطور کلی تابعی از شعاع خواهد بود ]2[.

     

    1-3) شدت تشعشعی آنتن

    توان تشعشع شده از یک آنتن در واحد زاویه فضایی، شدت تشعشعی U (وات بر استرادیان) خوانده میشود]2[.

    شکل زیر یک عنصر زاویه فضایی را نشان میدهد(شکل1-3) .

     

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

     

     

    1-4) نمودارهای تشعشعی[4]

    با حرکت یک آنتن کاوشگر[5] شکل1-4)الف) در یک فاصله ثابت حول یک آنتن آزمون می توان نمودار تشعشعی را بصورت یک تابع مختصات زاویه اندازه گیری کرد. در شکل1-4(الف)هر نمودار تشعشعی در صفحات  ثابت موسوم به یک نمودار تشعشعی صفحه E [6] 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 صفحه[7]H  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 1-4 (ب) و شکل 1-4 (ج) نشان داده شده است. این نمودارها را می توان برای مولفه های مختلف میدان E و H و حتی توان رسم کرد.

    مولفه های میدان و نحوه اندازه گیری پرتو. آنتن کاونده روی سطح یک کره حرکت داده می شود.]1[

    نمودار قطبی پرتو تشعشی صفحه E

     

     

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

     

    تشعشع کامل دوقطبی ایده آل به صورت یک نمای ایزومتریک [8] در شکل 1-5 با یک برش نشان داده شده که بصورت یک چنبره بدون سوراخ است و به نمودار تشعشی همه جهتی [9] 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 ]1[.

    نمودار سه بعدی پرتو تشعشعی]1[

    (نمودار و تصاویر در فایل اصلی موجود است)

    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:

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

     

     حداکثر اندازه  روی سطح کره به شعاع  است. البته مستقل از  است.

    یک نمونه نمودار توان تشعشعی یک آنتن بصورت یک نمودار قطبی در شکل زیر رسم شده است. گلبرگ یا تابه اصلی [10] شامل جهت حداکثر تشعشع میباشد. گلبرگ های کوچکتر دیگری موسوم به گلبرگهای فرعی [11] نیز در نمودار تشعشع وجود دارد. یک گلبرگ کناری [12] را به عنوان یک گلبرگ تشعشع در هر جهت غیر از جهت گلبرگ اصلی تعریف میکنیم]1[.

     

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

     

    یک معیار تمرکز توان در گلبرگ اصلی، تراز گلبرگ کناری نسبی [13]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[14] بوده که اغلب با علامت اختصاری SLL[15] نشان داده میشود و بر حسب دسی بل عبارت است از :

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

    که تابع   اندازه پرتو میدان میباشد. در این رابطه   حداکثر اندازه پرتو و   حداکثر اندازه بزرگترین گلبرگ کناری است. برای یک پرتو نرمالیزه شده  میباشد. نمودار اندازه پرتو یک منبع خطی یکنواخت در مختصات قائم و مقیاس خطی در شکل 1-7رسم شده است.

    (تصاویر در  فایل اصلی موجود است)

  • فهرست:

                                              II

    عنوان                                                                        صفحه

    I چکیده.........................................................................................................

    فهرست مطالب............................................................................................... II

    فرهنگ اختصارات......................................................................................... IV

    فهرست اشکال............................................................................................... V

     

    فصل 1  مشخصات تشعشعی یک آنتن...................................................................   2

    1-1) مقدمه ..............................................................................................     2

    1-2) تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن ...............................................................  2

    1-3) شدت تشعشعی آنتن....................................................................................3

    1-4) نمودارهای تشعشعی.................................................................................. 4

    .......................................................................7 HPBW 1-5) پهنای تابه نیم توان

    یک آنتن ..........................................................8VSWR 1-6) پهنای باند فرکانسی و

    1-7) بهره جهتی آنتن .......................................................................................9

    1-8) سمتگرایی .............................................................................................9

    1-9) بازده تشعشعی آنتن .................................................................................10

    ) ............................................................................10g 1-10) بهره یا گین آنتن (

    1-11) امپدانس ورودی آنتن .............................................................................11

    1- 12) قطبش موج .......................................................................................11

    1-13) ضریب کیفیت (Q) در مدارات سری.............................................................12

    فصل 2-  آنتن های تلفن همراه............................................................................14

    2-1) مقدمه...................................................................................................14

    2-2) آنتن کوچک چیست ؟ ..............................................................................14

    2-3) آنتن F معکوس و عملکرد یک آنتن تلفن همراه ...............................................15

    2-4) شاسی در گوشی موبایل  ..........................................................................18

    2-5) آنتنهای سیمی.......................................................................................18

    2-6) موقعیت آنتن در موبایل............................................................................21

    2-7) حجم آنتن............................................................................................23

    2-8) انواع کلاسهای آنتنهای موبایل...................................................................26

    فصل 3 – توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتن PIFA ..............................................30

    3-1) مقدمه................................................................................................30

    3-2) تغییرات پورت زمین  و تاثیر آن روی آنتن PIFA در گوشی موبایل.......................30

    3-3) تحلیل آنتن PIFA  با استفاده از مدل های معادل .............................................37

    3-4 ) روش تحلیل عملکرد آنتن PIFA در این پژوهش.............................................39

    3-5) شبیه سازی یک آنتن مونوپل به کمک نرم افزار HFSS ...................................40

    فصل 4 –  نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیق..................................................44

    4-1) مقدمه................................................................................................44

    4-2) طراحی اولیه آنتن..................................................................................44

    4-3) تبدیل آنتن PIFA   تک باند به دو باند..........................................................49

    4-4) بهینه سازی آنتن طراحی شده....................................................................51

    4-5)جمع بندی............................................................................................62

     

    منبع:

    دکتر همایون عریضی “تحلیل و طراحی آنتن " انتشارات دانشگاه علم صنعت ایران چاپ سوم 1384

    [2] محمدرضا دوشابچی زاده " آنتنها برای همه کاربردها " انتشارات دانشکده صدا و سیمای جمهوری اسلامی ایران چاپ اول 1385

    [3] دکتر ضرغام رستمی – مهندس رضا فرجی پور "الکترومغناطیس مهندسی پیشرفته" انتشارات دانشگاه امام حسین (ع) چاپ اول 1380

     [4]   Yacoub, M. D., Foundations of Mobile Radio Engineering, CRC Press, Boca Raton, Feb. 1993.

     

    [5]    L´ecuyer, C., Making Silicon Valley: Innovation and the Growth of High Tech., the MIT Press, Cambridge, MA, Dec. 2005.

     

    [6] Douglas B. Miron, Ph.D., Small Antenna Design, Copyright © 2006,

     

    [7] John Wiley & Sons Ltd, Antennas for portable devices, copy right2007

     

    [8]   Basic Standard for the Measurement of Specific Absorption Rate Related to Human Exposure to Electromagnetic Fields from Mobile Phones (300MHz to 3 GHz), EN 50361:2001, CENELEC, Brussels, 2001.

     

    [9]   Radio communications (Electromagnetic Radiation – Human Exposure) Standard 2003, Australian Communications Authority, Melbourne, March 2003.

     

    [10]   ARPANSA Radiation Protection Standard No. 3: Maximum Exposure Levels to Radio-Frequency Fields – 3kHz to 300GHz, Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency, Sydney, 2003.

     

    [11]   Specific Absorption Rate Test Method Using Phantom Model of Human Head, ACA EMR Standard Schedule 1, Australian Communications Authority, Melbourne, 2001.

     

    [12]   Balanis, C. A., Antenna Theory: Analysis and Design, John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2005.

     

    [13]   Wong, K.-L. And K.-P. Yang, “Modified planar inverted-F antenna,” Electronic Letters, Vol. 34, 7–8, Jan. 1998.

     

    [14]   Nakano, H., N. Ikeda, Y.-Y. Wu, R. Suzuki, H. Mimaki,and J. Yamauchi, “Realization of dual frequency and wide-band VSWR performance using normal-mode helical and inverted-F antennas,” IEEE Trans. on Antennas and Propag., Vol. 46, 788– 793, June 1998.

    [15]   Fujimoto, K. and J. R. James, Mobile Antenna Systems Handbook,Artech House, Norwood, MA, Sep. 2001.

     

    [16]   Tag, T., Analysis, Design, and Measurement of Small and Low profile Antennas, Artech House Publishers, Boston, 1992.

     

    [17]   Geyi, W., P. Jarmuszewski, and Y. Qi, “Foster reactance theorems for antennas and radiation Q,” IEEE Trans. Antennas and Propagat, Vol. AP-48, 401–408, Mar. 2000.

     

    [18]   Geyi, W., “A method for the evaluation of small antenna Q,” IEEE Trans. Antennas and Propagat., Vol. AP-51, 2124–2129, 2003

     

    [19]   P. Vainikainen, J. Ollikainen, O. Kiveks, and I. Kelander, Resonator-based analysis of the combination of mobile handset antenna and chassis, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 50 (2002), 1433–1444.

     

    [20]   Z. Ying, Ericsson, 1996, US Patent 6212102 (WO9815028).

     

    [21]    Z. Liu, and P.S. Hall, Dual-band antenna for hand held portable telephones, Electronic Letters, 32 (1996), 609–610.

     

    [22]   D. Cairns, T. Fulghum, and R. Baxter, Experimental evaluation of interference cancellation for dual-antenna UMTS handset. IEEE 62ndVTC fall 2005, Vol. 2, pp 877–881.

     

    [23]   M.A. Jensen and J.W. Wallace, A review of antennas and propagation for MIMO wireless communications. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 52 (2004), 2810–2824.

     

    [24]   M. F. Abedin and M. Ali, Member, IEEE “Modifying the Ground Plane and Its Effect on Planar Inverted-F Antennas (PIFAs) for Mobile Phone Handsets” IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, VOL. 2, 2003

     

    [25] M. C. Huynh and W. L. Stutz man, “Ground plane effects on PIFA antennas,” USNC/URSI Radio Sci. Meet. Dig, p. 223, 2000.

     

     [26]   [Online]. Available: http://www.nokia.com/downloads/aboutnokia/research/library/communication_systems/CS20.pdf

     

    [27]   M. Ali, G. J. Hayes, H.-S. Hwang, and R. A. Sadler, “Design of a multiband internal antenna for third generation mobile phone handsets,” IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 51, pp. 1452–1461, July 2003.

     

    [28]   , “A wide-band dual meander-sleeve antenna,” J. Electromagnet. Waves Applicant. vol. 10, no. 9, pp. 1223–1236, 1996.

     

    [29]   Zhu Qi, Fu Kan, Liang Tie-Zhou Dept. of EEIS, Univ. of Sci. & Tech. of China, Hefei, 230027, China zhuqigustc.edu.cn

     

    [30]   Puse, H., and etc, "Accurate Transmission Line Model for the Rectangular

    Micros trip Antenna," IEE Proc., Vol.131, Pt. H, 1984, pp.334-340.

     

    [31]   International Commission on Non-Ionising Radiation Protection, Guidelines for limiting exposure in timevarying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Physics, 74 (1998), 494–522.

     

    [32]   W. Geyi, Q. Rao, S. Ali, and D. Wang “HANDSET ANTENNA DESIGN: PRACTICE AND

    THEORY       

    ” Progress In Electromagnetics Research, PIER 80, 123–160, 2008

انتقال موج رادیو مقدمه مطالعه انتقال انرژی در بسامد رادیو از یک نقطه (انتقال دهنده) به نقطه دیگر( در یافت کننده) انتقال موج رادیو نامیده می شود. امواج رادیویی بخشی از طیف الکترومغناطیسی وسیعی هستند که ازبسامدهای خیلی پایین توسعه می یابند این بسامدها بوسیله قدرت الکتریکی تولید می شود و براحتی با بسامدهای  بینهایت زیاد پرتوی منظم افزایش می یابند. بین این دو نقطه بی انتها ...

موضوع : علم تکنولوژی مواد فصل اول طبقه بندی مواد کار 1- طبقه بندی مواد کار 1-1- تعریف تکنولوژی مواد: علمی که درباره استخراج، تصفیه، آلیاژ کردن، شکل دادن، خصوصیات فیزیکی، مکانیکی، تکنولوژیکی، شیمیایی و عملیات حرارتی بحث می‌کند، تکنولوژی مواد گفته می‌شود. این علم ساختمان داخلی مواد از نظر شبکه‌بندی، ترکیب و سایر خصوصیات آنها را بررسی می کند. 2-1- طبقه‌بندی عناصر تعریف عنصر: موادی ...

مقدمه تعریف تلویزیون     آنچه که امروزه در اصطلاح عمومی تلویزیون نامیده می شود عبارت است از انتقال پیوسته تمام معلومات قابل رویت یک میدان دید توسط امواج الکترومغناطیسی از یک نقطه به محل دیگر به نحوی که تمام تغییرات طبیعی این میدان دید حرکات تغییرات روشنایی و تاریکی از دور با احساس همزمانی و پیوستگی قابل تعقیب باشد.     ولی در واقع تلویزیون هنگامی ...

مقدمه تعریف تلویزیون آنچه که امروزه در اصطلاح عمومی تلویزیون نامیده می شود عبارت است از انتقال پیوسته تمام معلومات قابل رویت یک میدان دید توسط امواج الکترومغناطیسی از یک نقطه به محل دیگر به نحوی که تمام تغییرات طبیعی این میدان دید حرکات تغییرات روشنایی و تاریکی از دور با احساس همزمانی و پیوستگی قابل تعقیب باشد. ولی در واقع تلویزیون هنگامی حقیقی است که دیدگان با مسلح شدن به نوعی ...

پیشینه و پیش گفتار فیبر نوری چیست و کاربرد و عملکرد فیبر نوری چگونه است فیبر نوری یکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فیبر نوری در موارد متفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنت استفاده بعمل می آید. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارها دارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال ...

چکیده اهمیت استراتژیک جنگ الکترونیک برای امنیت ملی، حفظ و توسعه قابلیت سیستمها و ارگانهای دفاعی کشور بر کسی پوشیده نیست. نارسائیهای سیستمهای دفاعی از این دیدگاه که بویژه طی جنگ اخیر بیش از پیش واضح شد، دلایل قانع کننده ای در خصوص فوریت و اهمیت مسئله بدست می دهد. تکنولوژی بکار رفته در سیستمهای رادار و مخابرات نظامی موجود در کشور، اغلب به دهه های 60 و 70 میلادی وگاه پیش از آن تعلق ...

CRT با یک تفاوت سابقه 100 ساله در مقایسه با فناوری های رقیب ، هنوز یک فناوری نیرومند است این فناوری مبتنی بر قواعدی است که عموما درک شده اند و موادی را به کار می گیرد که بطور عادی در دسترس قرار دارند . نتیجه این خصوصیات ، نمایشگرهائی با امکان تولید ارزان هستند که بازدهی فوق العاده ای را ارائه نموده و تصاویر پایداری را با رنگ های واقعی و وضوح نمایش بالا تولید می کنند. با اینحال ...

لایه أنیوسفر در فرکانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می کند. علائم ارسالی بر روی این فرکانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فرکانس ها همچنین در خط مستقیم دید حرکت می کنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به کار گرفت. فرکانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و کارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار ...

ماکروویو امواج رادیویی با طول موج کوتاه است که بخشی از طیف الکترو مغناطیس می باشد. این امواج در تلویزیون، رادار، تلفن همراه، پزشکی برای دیاترمی و در آشپزخانه برای پخت غذا کار برد دارد. ماکروویو ها مانند نور بوسیله مواد جذب و یا منعکس شده ، فلزات این امواج را منعکس نموده و غیر فلزات مانند شیشه و پلاستیک امواج را از خودعبور میدهند و موادی که در ساختمان آنها آب وجود دارد مانند ...

توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود. تاریخچه اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول