شماره راهنما :
1141 دكتري
عنوان :
تحليل آنتنهاي ريزنوار با الگوي تشعشعي تكقطبي گونه
گرايش تحصيلي :
مخابرات ميدان
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
ده، ۱۶۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
استاد مشاور :
ذاكر حسين فيروزه
توصيفگر ها :
آنتن ريزنوار دايروي , رساناي اتصال كوتاهكننده , الگوي تشعشعي تكقطبيگونه , مدل كاواك
استاد داور :
محمود شاه آبادي، محسن مداح علي، احمد بخت افروز
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/06
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
كد ايرانداك :
ID1141 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده آنتن ريزنوار دايروي بارگذاري شده با رساناهاي اتصال كوتاهكننده قادر به توليد الگوي تشعشعي تكقطبيگونه در مد اصلي است لذا اين آنتن در بسياري از سيستمهاي مخابراتي ميتواند جايگزين مناسبي براي آنتنهاي تكقطبي كه رخنمون بزرگي دارند باشد اگر چه اين استفاده از اين نوع آنتنها به ساليان دور باز ميگردد اما تحليلهاي ارائه شده براي اين آنتن داراي نقصان است در واقع مشخصات ميدان دور و نزديك آنتن مورد نظر به طور تحليلي و كامل بررسي نشده يا دقت مناسبي ندارد در اين رساله سعي شده است تحليل مناسبي براي آنتن ريزنوار دايروي بارگذاري شده با رساناهاي اتصال كوتاهكننده در مدهاي مولد الگوي تكقطبيگونه ارائه شود بر مبناي تحليلهاي پيشين ابتدا از مدل كاواك استوانهاي براي تحليل آنتن استفاده ميشود در اين تحليل هر يك از رساناهاي اتصال كوتاهكننده با يك امپدانس معادل جايگزين مي شود سپس با اعمال شرايط مرزي در محل رساناها و روي ديواره جانبي آنتن معادله مشخصه آنتن نتيجه و فركانس تشديد آنتن در مد اصلي استخراج ميشود اما نتايج داراي دقت مناسب نيستند براي افزايش دقت و در نظر گرفتن اثر رساناهاي اتصال كوتاه روي شعاع موثر ديواره جانبي به كمك سعي و خطا يك ضريب اصالح براي شعاع موثر كاواك در مد اصلي ارائه شده است فركانسهاي تشديد حاصل شده در مد اصلي وقتي از تحليل شعاع موثر اصالح شده استفاده شد تطابق خوبي با نتايج بدست آمده از شبيهسازي دارد در ادامه نيز الگوي تشعشعي آنتن و امپدانس ورودي محاسبه شده است اما استفاده از اين روش داراي معايبي است كه بررسي شدهاند در ادامه تحليل دقيقتري بر مبناي مدل كاواك و استفاده از روش تصاوير چندقطبي و تئوري پراكندگي ارائه شده است ابتدا روش تحليل براي بارگذاري آنتن ريزنوار دايروي با يك رساناي اتصال كوتاهكننده توصيف ميشود بر مبناي اين روش ابتدا ميدان اوليه موجود درون آنتن بدون رساناي اتصال كوتاهكننده به عنوان ميدان اصلي در نظر گرفته شده سپس تاثير حضور رساناي اتصال كوتاهكننده بر روي ميدان اصلي را با اضافه كردن يك موج پراكنده شده به ميدان اصلي لحاظ ميشود براي بهبود دقت تحليل يك ميدان بازپراكنده شده از لبه آنتن نيز به ميدان اصلي و ميدان پراكنده شده از رساناي اتصال كوتاهكننده اضافه شده است به كمك روش گسترش چندقطبي و با ارضاي شرط مرزي روي ديواره جانبي رساناي اتصال كوتاهكننده كه رساناي الكتريكي كامل فرض ميشود رابطهاي براي بدست آوردن دامنههاي ميدانهاي پراكنده شده بر حسب دامنه ميدان تابشي اصلي حاصل شده است در ادامه فركانسهاي تشديد آنتن ريزنوار دايروي بارگذاري شده با يك رساناي اتصال كوتاهكننده محاسبه شده است تحليل ارائه شده براي آنتن ريزنوار بارگذاري شده با چندين رساناي اتصال كوتاه در مد اصلي تعميم داده شده است در ادامه چندين آنتن ريزنوار دايروي با الگوي تشعشعي تكقطبيگونه به كمك روش ارائه شده تحليل شده و پارامترهاي مهم هر يك از آنتنهاي مذكور مانند ميدانهاي الكترومغناطيسي درون آنتن الگوي تشعشعي امپدانس ورودي و ضريب موج برگشتي به صورت عبارتهاي تحليلي بيان شدهاند آنتنهاي مذكور ساخته شده و نتايج حاصل از تحليل و اندازه گيري با هم مقايسه شدهاند كلمات كليدي آنتن ريزنوار دايروي رساناي اتصال كوتاهكننده الگوي تشعشعي تكقطبيگونه مدل كاواك
چكيده انگليسي :
153 Analysis of Microstrip Antennas with Monopole like Radiation Pattern Amin Chapari a chapari@ec iut ac ir Date of Submission 9 6 2017 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranSupervisor Dr Abolghasem Zeidaabadi Nezhad zeidabad@cc iut ac irAdvisor Dr Zaker Hossein Firouzeh zhfirouzeh@cc iut ac irDepartment Graduate Program Coordinator Dr Mohammad Reza Taban mrtaban@cc iut ac irAbstract A circular patch antenna loading symmetrically with a number of conductive shorting vias can radiatemonopole like pattern in its fundamental mode As a result this antenna can be considered as a candidate toreplace the conventional large profile monopole antenna in many communication systems Although theantenna has been used for many years no proper and comprehensive analytical study has been presented forit yet In this thesis an analytical approach is presented to investigate the antenna The approach is firstutilized to calculate the resonant frequencies of a circular patch antenna loading with one shorting via According to the approach the electric field of the unloaded patch is considered as the primary field inside ofthe antenna In the presence of the shorting via a scattering wave is included to the electric field of theantenna to modify it Additionally a backscattered wave from the patch edge is also added to the electricfield inside of the antenna to elevate the accuracy of the theory Applying the boundary condition on surfaceof the shorting via which has been considered as a Perfect Electric Conductor PEC and using multipoleexpansion method the amplitudes of the scattering waves are related to the amplitude of the main field Then the modified electric field of the antenna is determined and the characteristics equation of the antennais derived Also the approach is extended for the fundamental mode in the case of multiple shorting vias Anumber of the shorted via circular patch antenna with monopole like radiation patterns are analyzed by thepresented approach The electromagnetic fields radiation pattern input impedance and return loss of theantennas are analytically expressed The designed antenna are implemented and measured The measurementresults are compared with the analytical results to confirm the quality of the theory Keywords Circular patch antenna Shorting vias Monopole like radiation pattern Cavity modelIntroductionMonopole antenna is the most common choice of antennas for producing anomnidirectional pattern in the horizontal plane with vertical polarization which isdemanded in some communication systems However the profile of the conventionalmonopole antenna is about 4 where is the wavelength in free space Some of thecommunication systems cannot authorize such the large profile of the antenna In the otherhand microstrip antennas are very common in communication systems due to theiradvantages such as low profile low weight easy fabrication and compact size Therefore inherently low profile microstrip antennas have been investigated to create a monopole likeradiation pattern A shorting pin Circular Patch Antenna CPA can provide the usefulmonopole like radiation pattern at a resonant frequency lower than the fundamentalresonant frequency of the unloaded patch In a traditional CPA the TM02 mode can radiate
استاد راهنما :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
استاد مشاور :
ذاكر حسين فيروزه
استاد داور :
محمود شاه آبادي، محسن مداح علي، احمد بخت افروز
