ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تصميم مرشح عالي الانتقائية يعتمد التوزع التجزيئي لشرائح موجبة و سالبة معامل السماحية الكهربائية باستخدام (HFSS)

Designing a High Selective Filter based on the Fractal Distribution of Slabs with Positive and Negative Permittivity and Permeability Using HFSS

1738   0   39   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
  مجال البحث هندسة اتصالات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

اهتمت الأبحاث في السنوات الأخيرة بتفاعل الأمواج الكهرومغناطيسية مع التراكيب المصنعة ذات معامل السماحية الكهربائية (ε) و النفاذية المغناطيسية (μ) السالبين, تدعى هذه التراكيب بما وراء المادة (Metamaterial). تصمم هذه التراكيب بحيث تعطي خصائص كهرومغناطيسية لا تعطيها المواد الطبيعية المعروفة, أي أنها تكتسب خصائصها الكهرومغناطيسية من خلال تركيبها, و ليس من خلال المواد المكونة لها, و هي تمتلك خواص جديدة تحدد آلية مختلفة لانتشار الأمواج الكهرومغناطيسية خلالها. درست هذه المواد بشكل نظري, و صنعت من أجل العديد من التطبيقات و خاصة في المجال الميكروي و الضوئي. يعتمد هذا البحث على هذه المواد, و يوضحها و يحلل الخواص الكهرومغناطيسية الناتجة عن توضع أعمدة من هذه الشرائح سالبة معامل السماحية الكهربائية (ε) و النفاذية المغناطيسية (μ) (MMs) بشكل تجزيئي ضمن وسط مكون من مواد طبيعية. و يقارن العمل هذه الخواص مع الخواص الكهرومغناطيسية الناتجة عن توضع أعمدة من المواد الطبيعية بشكل تجزيئي أيضا, و يتم استخدام المحاكي (HFSS High Frequency Structure Simulator) الذي يعتمد طريقة العنصر المنتهي في حساب كل من معامل الإرسال و الاستقبال لهذه التراكيب.


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية تصميم مرشح عالي الانتقائية يعتمد على التوزع التجزيئي لشرائح ذات معامل سماحية كهربائية ونفاذية مغناطيسية موجبة وسالبة باستخدام المحاكي HFSS. تتناول الورقة دراسة المواد المعروفة باسم المواد ما وراء المادة (Metamaterials) التي تمتلك خصائص كهرومغناطيسية غير موجودة في المواد الطبيعية. يركز البحث على تحليل الخواص الكهرومغناطيسية الناتجة عن توضع أعمدة من هذه الشرائح في وسط مكون من مواد طبيعية، ومقارنة هذه الخواص مع تلك الناتجة عن توضع أعمدة من مواد طبيعية بشكل تجزيئي. يتم استخدام المحاكي HFSS الذي يعتمد على طريقة العنصر المنتهي لحساب معامل الإرسال والاستقبال لهذه التراكيب. النتائج تظهر إمكانية تصميم مرشحات عالية الانتقائية باستخدام هذه المواد، مما يفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات في مجالات الاتصالات والألياف الضوئية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية إضافة قيمة إلى مجال دراسة المواد ما وراء المادة وتطبيقاتها في تصميم المرشحات عالية الانتقائية. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، كان من الممكن تقديم تفاصيل أكثر حول كيفية تأثير المتغيرات المختلفة على أداء المرشح بشكل أعمق. ثانيًا، كان من الممكن تضمين تجارب عملية لدعم النتائج النظرية المقدمة. وأخيرًا، يمكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل تطبيقات أخرى لهذه المواد في مجالات مختلفة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المواد ما وراء المادة (Metamaterials)؟

    المواد ما وراء المادة هي تراكيب مصنعة تمتلك خصائص كهرومغناطيسية غير موجودة في المواد الطبيعية، وتكتسب هذه الخصائص من خلال تركيبها الهندسي وليس من خلال المواد المكونة لها.

  2. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تصميم مرشح عالي الانتقائية يعتمد على التوزع التجزيئي لشرائح ذات معامل سماحية كهربائية ونفاذية مغناطيسية موجبة وسالبة، وتحليل خصائصه باستخدام المحاكي HFSS.

  3. ما هي الطريقة المستخدمة في حساب معامل الإرسال والاستقبال للتراكيب المدروسة؟

    تم استخدام المحاكي HFSS الذي يعتمد على طريقة العنصر المنتهي لحساب معامل الإرسال والاستقبال للتراكيب المدروسة.

  4. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت الدراسة إمكانية تصميم مرشحات عالية الانتقائية باستخدام المواد ما وراء المادة، حيث يمكن الحصول على مرشحات ذات عرض حزمة صغيرة وترددات أقل عند نفس الطول للبنية التجزيئية المدروسة.


المراجع المستخدمة
Aysun KAYA " An investigation with fractal geometry analysis of time series" İZMİR July, 2005
Kenneth Falconer, " FRACTAL GEOMETRY Mathematical Foundations and Applications Second Edition University of St Andrews, UK Wiley 2003
BERTOLOTTI ,M ;MASCIULLI ,P;SIBILIA,C ;WIJNANDS,F ;HOEKSTRA, H. Transmission properties of a Cantor corrugated waveguide. Optical Society of America Vol. 13, No.3,1996, 628-634
MONSORIU,J.A;ZAPATA-RODRIGUEZ,C.J;SILVESTRE,E; FURLAN,W.D. Cantor -like fractal photonic crystal waveguides. Optics Communication No.252 , 2005, 46- 51
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
في هذا البحث تم تصميم مرشح شرائحي ثلاثي الحزم الترددية BPF يعمل عند التردد 5.2GHz ،3.32GHz ،2.37GHz الواقعة ضمن مجال تطبيقات أنظمة WiMAX و WLAN باستخدام رنانات متدرجة الممانعة ثلاثية المقاطع (TSSIRs) مع مقطع عرضي مفتوح و خط تغذية من الدرجة صف ر. حيث تم التحكم بحزم التمرير من خلال تغيير نسب الممانعة للرنانة متدرجة الممانعة.
حققت الرسم البياني المعرفي، الذي يمثل الكيانات والعلاقات في الرسوم البيانية المعرفة مع ناقلات عالية الأبعاد، تقدما كبيرا في التنبؤ بالربط. استكشف المزيد من الباحثين القدرات التمثيلية للنماذج في السنوات الأخيرة. وهذا هو، يحققون في نماذج تمثيلية أفضل ل تناسب التناظر / مضادات التنسيق والعلاقات الجمع. تعد نماذج التضمين الحالية أكثر ميلا لاستخدام ناقل متطابق لنفس الكيان في ثلاثة أضعاف لقياس الأداء المطابق. إن الملاحظة التي تقيس عقلانية ثلاثية محددة تعني مقارنة درجة المطابقة من السمات المحددة المرتبطة بالعلاقات معروفة جيدا. مستوحاة من هذه الحقيقة، تقوم هذه الورقة بتصميم المرشح الدلالي بناء على العلاقات (SFBR) لاستخراج الصفات المطلوبة للكيانات. ثم يتم مقارنة عقلانية ثلاثية تحت هذه السمات المستخرجة من خلال نماذج التضمين التقليدية. يمكن إضافة وحدة تصفية الدلالية إلى معظم نماذج التحلل الهندسية والشعور مع الحد الأدنى من الذاكرة الإضافية. تبين التجارب في مجموعات البيانات القياسية أن المرشح الدلالي القائم على العلاقات يمكن أن تقمع تأثير أبعاد السمات الأخرى وتحسين أداء تنبؤ الارتباط. حققت نماذج التحلل مع SFBR أحدث من الفن.
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.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا