پديد آورنده :
بصراوي، مجتبي
عنوان :
طراحي، تحليل و ساخت جاذب هاي الكترومغناطيسي بر مبناي ساختار FSS در باند X
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مخابرات - ميدان
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
نوزده، 135ص.: مصور
استاد راهنما :
محسن مداح علي، ذاكرحسين فيروزه
توصيفگر ها :
كاهش سطح مقطع راداري , سطوح انتخابگر فركانسي , مقاومت هاي فشرده
استاد داور :
ابوالقاسم زيدآبادي نزاد، رضا صفيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/02/06
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده جاذبهاي امواج الكترومغناطيسي انواع مختلفي دارند يكي از آنها ساختار جاذب متناوب سطوح انتخابگر فركانسي FSS ميباشد ساختارهاي متناوب FSS يك ساختار با حجم و وزن پايين بوده و در همه محيطها قابل استفاده است در اين ساختار صفحات تلفاتي مقاومتي با فاصله ربع طول موج از صفحه ي زمين قرار ميگيرند ساختار جاذب FSS را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد اولين دسته ساختارهايي با صفحات مقاومتي كه اين صفحات را ساليسبري مينامند از اين نوع ساختار ميتوان به ساختارهاي مربعي وضربدري و يا دايروي اشاره كرد كه در نقش جاذب عمل كرده و ميتوان از اين ساختار براي كاهش سطح مقطع راداري RCS اجسام استفاده كرد از اين جاذبها تحت عنوان پوشانه FSS براي كاهش RCS در باندهاي كناري نيز ميتوان بهره جست معموال اين ساختارها پهن باند بوده اما عيب عمده اين ساختار اين است كه درآن نياز به صفحاتي با كميت مقاومتي square مختلف ميباشد كه فراهم نمودن هر مقدار از اين كميت در ساختار يك عنصر قابل دسترس نبوده و تكنولوژي ساخت آن پيچيده ميباشد دسته دوم ساختارهايي با مقاومت بارگذاري شده مي باشد كه اين ساختار شامل عناصرقابل دسترسي مانند مس و همچنين مقاومتها ي فشرده همانند SMD است بنابراين اين ساختارهاي جاذب تك اليه قابل دسترستر و ارزانتر ميباشد از اين ساختار ميتوان به ساختارهاي دوحلقهاي مربعي و همچنين حلقههاي برخال مينكوفسكي اشاره كرد در اين پاياننامه طراحي تحليل و ساخت چند ساختار جاذب FSS با طرحهاي دوحلقهاي دايروي دوحلقهاي مربعي برخال و حلقه ستارهاي براي عملكرد در باند X انجام شده است به منظور پياده سازي اين ساختارها مدلهاي بيان شده روي اليه ي 4 FR طراحي شده و اين اليه با فاصله ربع طول موج از صفحه ي زمين روي ديالكتريك با ضريب نفوذپذيري الكتريكي نزديك يك معموال فوم استفاده ميشود تعبييه شده است طرح دوحلقهاي دايروي بيان شده در اين پاياننامه با به كارگيري 10 مقاومت SMD در هر سلول كاهش انعكاس بسيارخوبي داشته و براي افت برگشتي بيشتر از 10dB داراي 710 درصد پهناي باند و براي 15dB داراي 13 درصد پهناي باند با فركانس مركزي 5 گيگاهرتز مي باشد البته در تحليل اين ساختار مدار معادل آن استخراج شده و با بهينه سازي انجام شده براي افتهاي برگشتي بيشتر از 10dB و 15dB به ترتيب 700 درصد و 910 درصد پهناي باند خواهيم داشت اين ساختار پايداري زاويهاي خوبي داشته و تا تغيير زاويه تابشي حدود 51 درجه نسبت به تابش عمود عملكرد جاذب حفظ ميشود طرح دوحلقهاي مربعي برخال كه در اين پاياننامه مطرح شده است با به كارگيري 8 مقاومت SMD در هر سلول پهناي باند وسيع 520 درصدي دارا بوده و از فركانس 7 2 تا 3 گيگاهرتز را پوشش ميدهد در نوع ديگر از اين طرح فقط با به كارگيري دو مقاومت SMD در هر سلول در باند فركانسي از حدود 8 7 تا 5 90 گيگاهرتز براي بهبود افت برگشتي به اندازه 10dB پهناي باند دارد مدار معادل اين طرح نيز به دست آمده و مقادير عناصر مداري آن محاسبه شده است طرح آخر مدل ستارهاي بوده كه داراي پهناي باند 12 گيگاهرتزي از فركانس 8 تا 82 گيگاهرتزي ميباشد در اين طرح با تغيير زاويه ي تابشي تا 11 درجه عمكرد جذب را در پهناي باند مربوطه حفظ كرده و پايداري زاويهاي مناسبي را از خود نشان ميدهد ساختار جاذب با طرحهاي دوحلقه اي دايروي و طرح ستاره اي ساخته شده و توسط روش موجبري ميزان انعكاس آن برحسب فركانس اندازهگيري شده و نتايج آن ارائه شده است كلمات كليدي كاهش سطح مقطع راداري سطوح انتخابگر فركانسي جاذبها مقاومتهاي فشرده
چكيده انگليسي :
Abstract Electromagnetic absorbers are divided into different types such as pyramidal graphiteabsorbers magnetic nano ingredients and etc The pyramidal absorbers used in anechoicchambers have low reflections but they are bulky as a result it is impossible to be used in allapplications Moreover the pyramidal absorbers are usually used in closed environmentbecause of their sensitivity to dust humidity and temperature Another type of absorbers arefrequency selective surfaces FSS to remedy the defections of the aforementioned cases Themain advantages of them are low weight volume and cost and also are less sensitivity toenvironment conditions compared to the traditional graphite absorbers The FSS absorbersmade from lossy elements are used vastly to produce absorbers with lightweight and smoothsurfaces These absorbers consist of a resistive sheet mounted one quarter wavelength in frontof a ground plane named Salisbury screen These structures can be classified into twocategories as follows First kind is a resistive sheet structure to form square and cross arrays or square loops Theresistive sheets can reduce radar cross section RCS of objects The second kind of FSSabsorbers is a resistive element structure that includes copper layer and lumped resistors Thefirst absorbers are usually used as FSS radomes for the RCS reduction of antennas In anotherwork multi layered square FSS is used to reduce RCS of antennas and object scattering Also the FSS structures can be used as a ground plane in patch antennas These resistive sheetstructures are often broadband But the main drawback of them is the need of given value ofsurface resistance square which is unavailable and costly For the second FSS absorbers the elements for fabrication are available cheap and easy However the design of theseabsorbers is dependent on the configuration and resistor values such as double square loops orMinkowski loops In my research the design of a lossy frequency selective surface absorber consisting of atwo dimensional periodic array of resistor loaded such as double fractal square loops doublecircular loops and star loops are considered at X band The printed loops and mounted resistorsare placed on the top layer of a FR4 layer which is on a foam substrate with a back planeground The foam thickness is 4 where is the wavelength at the frequency center of desiredbandwidth similar to a Salisbury screen The single layer absorbers which are easy to befabricated can give a wide 10dB reflectivity bandwidth even in the lower frequency range The double fractal square loop with 8 lumped resistors offers a 10dB reflectivity bandwidthof 125 and good angle stability 30 respect to the normal incidence The double circular loop FSS shows the reflectivity bandwidth of 115 and excellent angle stability even for 45 The last design i e the star loop FSS illustrates the reflectivity bandwidth of 107 andexcellent angle stability similar to the previous design Several parameters influence on thesignificant characteristics of the absorbers such as inner or outer resistors and substratethickness In particular the equivalent circuit model of the frequency characteristics for thenormal incidence is presented Keywords Radar Cross Section Reduction Frequency Selective Surfaces Absorbers Lumped Resistors
استاد راهنما :
محسن مداح علي، ذاكرحسين فيروزه
استاد داور :
ابوالقاسم زيدآبادي نزاد، رضا صفيان
