اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداستخدام الطريقة التكرارية في تصميم مرشح ميكروي و محاكاته في بيئة الماتلاب
Using Iterative Method in Microwave Filter Design, and its Simulation in Matlab
1251
3 15
0
(
0
)
تأليف
علي زيد( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تم الحصول على أدوات جديدة لمنع و تمرير حزمة من الترددات, من خلال تقنية ثنائية الأبعاد لمحزم الضوئية المحجوبة (Photonic Band Gap (PBG, في بنية القاعدة لمخط الشريطي الميكرويMicrostrip. شريط معدني رقيق يتوضع فوق مجموعة من الثقوب المعدنية المتوضعة دورياً في طبقة القاعدة, و ضمن علبة معدنية لمنع و تمرير حزم من الترددات الميكروية. نعتمد في التحليل على التنضيد بين طريقة العناصر الحدية (Boundary Element Method (BEM, و بين الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة (Fast Wave Concept Iterative Process (FWCIP, و ذلك من أجل معرفة ميزات و خواص هذه البنية.
Novel rejected and passed band devices are obtained using techniques in two dimensional Photonic Band Gap microstrip structures. The microstrip is engraved in a PBG dielectric constituted of a via holes array and enclosed in a metallic box. The boundary element method (BEM) and the fast wave concept iterative process (FWCIP) are combined to evaluate the characteristic of this structure.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية تصميم مرشحات الموجات الميكروية باستخدام الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة (FWCIP) وطريقة العناصر الحدية (BEM). يتم استخدام بنية شريطية ميكروية محفورة في طبقة عازلة تحتوي على ثقوب معدنية مربعة، وتوضع داخل علبة معدنية مغلقة. تهدف الدراسة إلى تحليل الخصائص الكهرومغناطيسية لهذه البنية، بما في ذلك معاملات الانتقال والانعكاس. يتم تحقيق ذلك باستخدام بيئة الماتلاب لمحاكاة النتائج. أظهرت النتائج أن تردد الطنين وعرض حزمة التمرير أو المنع يتأثران بشكل أساسي بارتفاع وأطوال أضلاع الثقوب المعدنية، بينما لا يتأثران بعرض الشريط المعدني. تم التوصل إلى أن الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة توفر حلاً فعالاً وسريعاً مقارنة بالطرق التقليدية الأخرى.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة مساهمة مهمة في مجال تصميم مرشحات الموجات الميكروية باستخدام تقنيات متقدمة مثل FWCIP وBEM. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى تحسين. أولاً، قد يكون من المفيد تضمين مقارنة أكثر تفصيلاً مع طرق تصميم مرشحات أخرى لتوضيح الفوائد والعيوب النسبية للطريقة المقترحة. ثانياً، على الرغم من أن الورقة تقدم نتائج محاكاة مفصلة، إلا أن التحقق العملي من هذه النتائج قد يعزز من موثوقية الدراسة. أخيراً، يمكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل تأثيرات أخرى مثل التغيرات البيئية أو التداخل الكهرومغناطيسي، مما قد يوفر رؤية أعمق حول أداء المرشحات في ظروف مختلفة.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو تصميم مرشحات تعمل في مجال الأمواج الميكروية باستخدام بنية شريطية ميكروية محفورة في طبقة عازلة تحتوي على ثقوب معدنية مربعة، وتحليل خصائصها الكهرومغناطيسية باستخدام طريقتي BEM وFWCIP.
-
ما هي الطرق المستخدمة في تحليل البنية المقترحة؟
تم استخدام طريقة العناصر الحدية (BEM) والطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة (FWCIP) لتحليل الخصائص الكهرومغناطيسية للبنية المقترحة.
-
كيف تؤثر أبعاد الثقوب المعدنية على أداء المرشح؟
تؤثر أبعاد الثقوب المعدنية بشكل كبير على تردد الطنين وعرض حزمة التمرير أو المنع. زيادة ارتفاع وأطوال أضلاع الثقوب تؤدي إلى تغييرات في هذه الخصائص.
-
ما هي الفائدة الرئيسية لاستخدام الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة (FWCIP)؟
الفائدة الرئيسية لاستخدام FWCIP هي أنها توفر حلاً فعالاً وسريعاً مقارنة بالطرق التقليدية الأخرى، ولا تحتاج إلى توابع تجريبية أو مقلوب المصفوفات، مما يجعلها مناسبة لتصميم مرشحات بأشكال هندسية مختلفة.
المراجع المستخدمة
Yablonovich,E, 1987 Inhibited spontaneous emission in solidstate physics and electronics, Phys. Rev. Lett.58, 2059-2062
Ahn,D, Park,J,S, Kim,C,S, Qian,Y, and Itoh,T, 2001 A Design of the Lowpass Filter Using the Novel Microstrip Defected Ground Structure, IEEE Transactions onMicrowave Theoryand Techniques, Vol. 49, No. 1, pp. 86-93
Radisic,V, Qian,Y, and Itoh,T, 1998 Novel architectures for high-efficiency amplifiers for wireless application, IEEE Trans Microwave Theory Tech 64, 1901- 1909
قيم البحث
اقرأ أيضاً
أخذت مرشحات الحزم الضوئية المحجوبة (Photonic Band Gap (PBG
أهمية بالغة في الوقت المعاصر. نقدم هنا نوعين من مرشحات الحزمة المحجوبة PBG
من خلال شبكتين مطبوعتين على طبقة القاعدة. تكون ميزات الحزمة الممنوعة تابعة
لعدد العناصر و الشبكات المطبوعة. استخ
دمنا الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج
السريعة (Fast Wave Concept Iterative Process (FWCIP في نمذجة هذين
المرشحين.
نعمل في هذا البحث على استخدام الدارة المكافئة في نمذجة اسطوانة معدنية ذات
مقطع دائري ضمن دليل موجة مستطيل للحصول على مرشحات يمكن معايرتها و تعمل
في مجال الأمواج الميكروية. سنستخدم جسم المعايرة لمعايرة تردد الطنين ضمن دليل
موجة مستطيل. نعتمد على إد
خال جسم معدني للمعايرة في جوف طنيني مستطيل مقرون
تحريضياً من خلال فتحات سميكة. نستخدم بيئة الماتلاب من أجل إظهار معاملات
الانتقال و الانعكاس للمرشحات المقترحة.
ركزت الأبحاث في السنوات القليلة الماضية على مواد صنعية مؤلفة من بنى تكرارية تعطي خصائص مغناطيسية غير موجودة في الطبيعة فعند تفاعلها مع الأمواج الكهرومغناطيسية تعطي معاملي سماحية كهربائية و نفوذية مغناطيسية سالبين. سميت بالمواد سالبة السماحية الكهربائ
ية و النفاذية المغناطيسية (Meta-materials MMs) أو مواد ذات قاعدة اليد اليسرى و درست هذه المواد في مجال الاتصالات المكروية و الضوئية حيث استخدمت في عدة تطبيقات أهمها المرشحات و الهوائيات و الألياف الضوئية و قد تم دراسة التوضع التجزيئي لهذه المواد ضمن الفراغ الحر و تم تحليل كلا من معاملي الارسال و الانعكاس الناتجين عن سلوكها الجديد و الوصول إلى تصميم مرشح ميكروي. يقترح هذا البحث تحليل خواص كلا من معاملي الإرسال و الإنعكاس الناتجين عن التوضع التجزيئي للـشرائح MMs ضمن دليل الموجة و دراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة ثم تطبيقه في مجال تصميم مرشح عالي الانتقائية.
يقدم هذا العمل مرشحاً فعالاً تفرعياً ثلاثي الطور لتحسين جودة الطاقة الكهربائية من حيث تقليل التوافقيات في الشبكة الكهربائية.
تعتمد عملية التعويض على قيم تيارات الحمل اللاخطي و تيارات المرشح الفعال و اشتقاق التيارات المرجعية من التيارات المقاسة. يتم
تحويل التيارات المقاسة من الإحداثيات الثلاثية a-b-c إلى الشكل المرجعي الدوار أي إلى الإحداثيات d-q.
تمّ استخدام المتحكم التناسبي التكاملي التزامني أخذت الاشارات الناتجة عن المتحكم الى دارة قيادة تعديل عرض النبضة و منها تمّ التحكم بمفاتيح قالبة تعمل كمنبع جهد متحكم به تمثل المرشح الفعال. تمّ اثبات أداء كل من المرشح الفعال التفرعي و المتحكم التناسبي التكاملي التزامني اعتماداً على النتائج المأخوذة من النماذج المشغولة في بيئة الـماتلاب.
يعد المرشح الضوئي من أهم العناصر المستخدمة في شبكات الاتصالات الضوئية الصرفة التي تستخدم التجميع بتقسيم طول الموجة (WDM) Wavelength Division Multiplexing, يتضمن هذا البحث دراسة للمرشحات فوق صوتية– ضوئيةAcousto Optic Tunable Filter AOTF) ) ضمن وسط خطي
غير متناظر المناحي (anisotropic), التي تعتمد مبدأ التداخل فوق صوتي – ضوئي.
تصف هذه المقالة نمذجة و اختبار المرشح الضوئي الفوق صوتي AOTF باستخدام MATLAB/SIMULINK الذي يعد أداة قوية لنمذجة و تصميم النظم المختلفة, حيث تم التوصل إلى تصميم نموذج للمرشح AOTF, خلق كتلة (block) خاصة يمكن إضافتها إلى مكتبة المحاكاة الخاصة ببرنامج MATLAB, و اختبار أداء هذا المرشح من حيث قدرته على انتخاب طول موجة معين من عدة أطوال موجية مجمعة بتقنية التجميع بتقسيم طول الموجة WDM, و دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية, سرعتها, خصائص الكريستال المستخدم في تصنيعه و غيرها من البارامترات في طول الموجة المنتخبة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
