20277

2329 دكتري

دكتري

مخابرات ميدان و موج

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1403

چهارده، 101ص.:مصور، جدول، نمودار

1404/02/27

كتابنامه

مهندسي برق

مهندسي برق و كامپيوتر

1404/02/27

23133394

هميشه يكي از دغدغه‌هاي مهندسان در زمينه خطوط انتقال، وجود ضرايب بازتاب در محل انحناي خط بوده‌است. از طرف ديگر وجود نقص‌هاي ساختاري و پيچ و خم در طول مسير، امكان ايجاد بازتاب در محل وقوع نقص را پديد مي‌آورد. يكي از روش‌هايي كه براي رفع اين مشكل بكار مي ‌رود، استفاده از عايق‌هاي توپولوژيكي فوتونيكي ( PTI ) است. اين ساختارها كه از دو زيرقسمتِ بديهي و غير بهديهي تشكيل شده‌اند، امكان انتشار امواج را روي مرز دو ناحيه فراهم مي‌كنند. دسته‌اي از اين عايق‌ها ،به عايق‌هاي توپولوژيكي اسپيني موسوم هستند، كه كه در آنها تقارن واروني زماني حفظ شده و بنابراين ساختارهايي هم پاسخ، با انتشار يك طرفه هستند. اين ساختارها با استفاده از فراموادي با شرط تطبيق ε ̿=μ ̿و همچنين ايجاد دوناهمسانگردي معرفي شده‌اند. امروزه نمونه‌هايي از اين عايق‌ها بر مبناي فراسطوح معرفي شده‌اند كه الزام استفاده از فرامواد توده‌اي را بر طرف نموده و امكان به كار بردن اين عايق‌هاي توپولوژيكي در خطوط انتقال را مهيا ساخته‌اند. اما يكي از چالش‌هاي پيش رو استفاده از اين ساختارها در كاربرد آنتن موج نشتي است. اين چالش‌ها در حدي است كه ساختارهاي ارائه شده در مقالات، كاربردي نبوده و يا غيرقابل تحقق هستند. در اين رساله يك آنتن موج نشتي با استفاده از سلولي خودمكمل، با هندسه لوزي 30 درجه و برمبناي عايق‌هاي توپولوژيكي اسپيني ارائه شده‌است. اين آنتن عيوب ساختارهاي گذشته را نداشته و داراي 2 باريكه در جهت پسسو با 5/22 درجه پويش فضايي به ازاي 5/2 گيگاهرتز پهناي نوار است. در ادامه آنتن نشتي ديگري با استفاده از سلولي خودمكمل، در هندسه شش‌ضلعي و با چيدمان آرمچر معرفي گرديده‌است. نكته موجود در اين آنتن، امكان بهره‌مندي از پويش فضايي مطلوبي در حدود 53 درجه، از جهت پسسو به پيشرو است و همچنين امكان تابش در جهت پهلوتاب را نيز فراهم مي‌آورد.

One concern engineers face in transmission lines is the presence of reflection coefficients at locations where the line curves. One method used to address this issue is the incorporation of photonic topological insulators (PTIs). These structures consist of two parts: trivial and non-trivial regions, allowing waves to propagate along the boundary between them. A subgroup of these insulators is known as spin topological insulators, which preserve time-reversal symmetry. These structures have been developed using metamaterials that satisfy the matching condition ε ̿=μ ̿, also incorporating bi-anisotropy. Metasurface-based insulators have been introduced, removing the need for bulk metamaterials and allowing their use in transmission lines. One of the challenges ahead is the application of these structures in leaky wave antenna technology. This thesis presents a leaky wave antenna with a self-complementary cell in a 30-degree rhombic geometry, based on spin topological insulators.It avoids common structural issues and offers two backward-directed beams with a 22.5-degree spatial scan across a 2.5 GHz bandwidth. Also, a leaky wave antenna with a hexagonal armchair configuration is introduced, achieving an effective spatial scan of about 53 degrees from backward to forward, while also allowing for broadside radiation.

محسن مداح علي

احمد بخت افروز

ابوالقاسم زيدابادي نژاد , پريسا كريمي , مسعود موحدي