شماره مدرك :
20704
شماره راهنما :
2412 دكتري
پديد آورنده :
بصراوي، مجتبي
عنوان :

تحليل، طراحي و شبيه‌سازي اتاق بازآوايش در فركانس كمينه قابل استفاده (LUF) براي يكنواختي ميدان

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
ميدان و موج
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
بيست و دو، 173ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
اتاق بازآوايش , شبيه سازي و اندازه گيري , روش NGF , يكنواختي ميدان
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/08/28
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مخابرات
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/01
كد ايرانداك :
23180027
چكيده فارسي :
اتاق بازآوايش (RC)، يك اتاق كاملا فلزي است كه در اكثريت كاربردها و آزمونهاي مخابراتي نقش دارد. در حقيقت، اتاق بازآوايش، يك اتاق با كاربردهاي بسيار وسيعي در حوزههاي كاربردي آنتن، مايكروويو، سازگاري الكترومغناطيسي، اندازهگيري مشخصات مواد و غيره بوده كه با تزريق انرژي به درون محفظه يا اتاق، ميدان‌هاي مختلط توسط مدهاي تشديدي و بازتابهاي چندگانه از ديواره‌ها ايجاد مي‌شود. در اين رساله دكتري، با بهره گيري از دانش جامع طراحي اين محفظهها به بررسي فراسنجهاي اصلي اتاق بازآوايش در يك طراحي مطلوب پرداخته شده است. در حقيقت، در اين رساله در ابتدا متناسب با كاربري كاواك RC، روش عددي موردنياز در شبيهسازي RC با بهكارگيري روش سادهسازي NGF و با دقت بالا، مورد بررسي قرارگرفته است. در ادامه طراحي و شبيهسازي كاواك بازآوايش RTS60 انجام ميگيرد. در اين رساله اثر همزنها، جنس و پوشش بدنه و همچنين بارگذاري عناصر مختلف در عملكرد اتاق بازآوايش RTS60 مورد تحليل قرارگرفته شده و همزنهاي مختلف با هم مقايسه شده و نمونه بهينه ارائه شده است. در اين پژوهش، اندازهگيري ضريب كيفيت با بهكارگيري روش فركانس درچهارنقطه و در 50 گام همزن اتاقRTS60 انجام شده و با تعيين ضريب كيفيت اتاق در 25 نقطه فركانسي، تعداد مدهاي تحريك شده در هر فركانس تعيين شده است. همچنين تاثير چينش و آرايش همزنها در ايجاد تعداد مدهاي مستقل كه منجر به يكنواختي ميدان در اتاق بازآوايش ميشود مورد بررسي قرار ميگيرد. در اين رساله در اتاق بازآوايش RTS60، شدت ميدان و تعداد مدهاي مستقل در 25 نقطه فركانسي در محدوده 250 تا 900 مگاهرتز براي سه حالت همزن(50 گام، 100 گام و 380 گام) اندازهگيري شده و مقادير ضريب خودهمبستگي كه بيانگر ميزان استقلال مدهاي تحريك شده در اتاق ميباشد، ارائه شده است. نوآوري اصلي اين رساله، تغيير كاربري كاواك RTS60 از اندازهگيري عملكرد دستگاههاي MIMO و كاربريهاي سيستمي به كاربري سازگاري الكترومغناطيسي (EMC) و ايجاد يكنواختي ميدان در يك محيط مشخص است. اين نوآوري با بهكارگيري روش تغيير آنتن در اتاق بازآوايش RTS60 و تغيير در حركتهاي همزنها، با ايجاد يكنواختي ميدان قابل توجهي، كاربري اتاق از كاربردهاي مربوط به بيسيم به انجام آزمونها و كاربردهاي EMC تغيير يافته است. همچنين با امكان انجام شبيهسازي و تعيين يكنواختي ميدان در شبيهسازي و مقايسه آن با مقادير اندازهگيري شده، ميتوان صحت نتايج و دقت شبيهسازي را دريافت (جهت اندازهگيريهاي يكنواختي ميدان در حالتهاي مختلف حدود 76000 اندازهگيري شدت ميدان صورت گرفته است). يكي از فعاليتهاي با ارزش در اين پژوهش، ارائه يك فرآيند و نمودار گردشي كارآمد و دقيق است كه امكان طراحي، شبيهسازي و ساخت يك اتاق بازآوايش با يكنواختي ميدان قابل قبول در LUFهاي مختلف براي كاربردهاي EMC را مهيا ميسازد. همچنين دو نمونه طراحي و شبيهسازي اتاق بازآوايش با طراحي همزن چيندار-Z، براساس فرآيند ارائه شده، از مصداقهاي اين رساله است.
چكيده انگليسي :
A reverberation chamber (RC) is a fully metallic enclosure widely used in various telecommunication applications an‎d testing environments. It serves as a versatile facility in fields such as antenna measurements, microwave engineering, electromagnetic compatibility (EMC), an‎d material characterization. By injecting electromagnetic energy into the chamber, a complex field environment is generated through resonant modes an‎d multiple reflections from the chamber walls. In this thesis, a comprehensive study on the optimal design parameters of reverberation chambers is presented. First, based on the intended application of the RC, the numerical methods required for RC simulation—particularly the NGF simplification method with high accuracy—are investigated. Subsequently, the design an‎d simulation of the RTS60 reverberation chamber are carried out. This work analyzes the effects of stirrers, chamber materials an‎d coatings, an‎d various loadings on the performance of the RTS60 reverberation chamber. Different stirrer configurations are compared, an‎d an optimal model is proposed. The quality factor (Q-factor) is measured using the four-point frequency method across 50 stirrer positions of the RTS60 chamber. By determining the Q-factor at 25 frequency points, the number of excited modes at each frequency is identified. Furthermore, the impact of stirrer arrangement on the generation of independent modes—crucial for achieving field uniformity—is investigated. The field strength an‎d number of independent modes in the RTS60 chamber are measured at 25 frequency points in the 250–900 MHz range for three stirrer configurations (50, 100, an‎d 380 steps). The autocorrelation coefficient, which reflects the degree of independence among excited modes, is also calculated. The main innovation of this thesis lies in transforming the RTS60 chamber’s application: from measuring the performance of MIMO devices an‎d wireless systems to supporting EMC testing by achieving enhanced field uniformity. This is accomplished through a novel approach involving antenna repositioning an‎d modified stirrer movement strategies, leading to significant improvements in field homogeneity. By performing both simulations an‎d experimental measurements of field uniformity an‎d comparing their results, the accuracy an‎d reliability of the simulations are validated. Notably, approximately 76,000 field intensity measurements were conducted for assessing field uniformity under various modes. An additional contribution of this research is the development of an efficient an‎d accurate design workflow an‎d flowchart for the simulation, design, an‎d construction of reverberation chambers with acceptable field uniformity across different lowest usable frequencies (LUFs) for EMC applications. Furthermore, two case studies involving the design an‎d simulation of reverberation chambers with Z-folded stirrer designs—based on the proposed methodology—are presented as practical examples.
استاد راهنما :
ذاكرحسين فيروزه
استاد مشاور :
ابوالقاسم زيدابادي نژاد , هادي علي اكبريان
استاد داور :
محسن مداح علي , احمد بخت افروز , غلامرضا مرادي
لينک به اين مدرک :

بازگشت