ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تصميم و قياس هوائي مطبوع تجزيئي على تردد 10GHZ

A fractal printed Antenna designing and measuring at 10GHZ

2422   1   93   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

أصبحت وسائل الاتصالات اللاسلكية حاجة أساسية في حياتنا العملية و تطورت بشكل سريع في العقود القليلة الماضية, تطلب ذلك تطور لأنواع الهوائيات المستخدمة. تم تصميم أنواع هوائيات جديدة كهوائيات الفتحة و الرقعة و الهوائيات العدسية و الهوائيات السلكية و في كل نوع تم ابتكار أشكال و تصاميم جديدة تهدف لتحسين الأداء و الربح و المردود و عرض الحزمة. يقترح هذا البحث تصميم و محاكاة هوائي تجزيئي مطبوع باستخدام Zeland, هذا النوع من الهوائيات يعتمد على الهندسة التجزيئية و تحديداً سجادة سربنسكي له مخطط اشعاعي جيد و يملك مجال واسع من التطبيقات. درست خصائص الهوائي التجزيئي المصمم بمساعدة المحاكي Zeland و تم تحليل التغيرات التي تطرأ على معاملات هذا الهوائي عند تغيير معاملات التجزيء كدرجة التجزيء مثلاً, و في النهاية تم تطبيق الهوائي المقترح عملياً و تم قياسه على الترددات التي سمح مخبر الهوائيات و الأمواج المكروية باختبارها كما رسم مخططه الإشعاعي, هذه الترددات 1GHZ و 10GHZ, و قد تم اختيار التردد 10GHZ.


ملخص البحث
تناولت هذه الدراسة تصميم ومحاكاة هوائي تجزيئي مطبوع يعمل على تردد 10GHz باستخدام برنامج Zeland. يهدف البحث إلى تحسين أداء الهوائيات من خلال استخدام الهندسة التجزيئية، وتحديداً سجادة سربنسكي، لتحسين المخطط الإشعاعي وزيادة عرض الحزمة. تم تحليل التغيرات التي تطرأ على معاملات الهوائي عند تغيير درجة التجزيء، وتم تطبيق التصميم عملياً وقياسه في مخبر الهوائيات والأمواج المكروية. أظهرت النتائج أن الهوائي التجزيئي يمتلك خصائص إشعاعية جيدة ويمكن استخدامه في تطبيقات متعددة. تم تصميم هوائي رقعي مستطيل كمرحلة أولى، ثم تم تطبيق مرحلتي تجزيء لتحسين الأداء. تم قياس الهوائي عملياً وأظهرت النتائج توافقاً مع المحاكاة النظرية، مع وجود بعض التشويش الناتج عن الظروف غير المثالية في المختبر.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة هامة في مجال تصميم الهوائيات التجزيئية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل توضيح المزيد من التفاصيل حول كيفية اختيار سجادة سربنسكي كهيكل تجزيئي، وما إذا كانت هناك خيارات أخرى قد تكون أكثر فعالية. ثانياً، على الرغم من أن النتائج العملية كانت متوافقة مع المحاكاة، إلا أن التشويش الذي تم ملاحظته يشير إلى الحاجة لتحسين ظروف الاختبار في المختبر لضمان دقة أعلى. أخيراً، كان من الممكن توسيع نطاق البحث ليشمل ترددات أخرى واختبار الهوائي في بيئات مختلفة لتقييم أدائه بشكل شامل.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي هو تصميم ومحاكاة هوائي تجزيئي مطبوع يعمل على تردد 10GHz باستخدام الهندسة التجزيئية لتحسين الأداء والمخطط الإشعاعي.

  2. ما هي الأدوات المستخدمة في المحاكاة؟

    تم استخدام برنامج Zeland لمحاكاة الهوائي التجزيئي ودراسة خصائصه.

  3. ما هي النتائج العملية التي تم الحصول عليها؟

    أظهرت النتائج العملية توافقاً مع المحاكاة النظرية، مع وجود بعض التشويش الناتج عن الظروف غير المثالية في المختبر.

  4. ما هي التحديات التي واجهها الباحثون في هذا البحث؟

    أحد التحديات كان التشويش الناتج عن الظروف غير المثالية في المختبر، مما أثر على دقة القياسات العملية.


المراجع المستخدمة
MANDELBROT,B.B. Les Objects Fractals forme Hasard et dimension, Paris: Flammarion, 1975, 1984, 1989
SHARONY,J. Introduction to Wireless MIMO -Theory and Application, November 15, 2006
PQULRAJ,M.A. MIMO Wireless Linear precoding, IEEE Signal Processing magazine, 24(5), 86-105m, 2007
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعتبر الهوائيات التجزيئية حالياً من أهم هوائيات الحزمة العريضة, نظراً لمعاملات التصميم التي تضيفها الهندسة التجزيئية على هذه الهوائيات. الطول اللانهائي بين نقطتين محددتين للهوائي التجزيئي و التشابه الذاتي الداخلي الذي يتميز به يقدمان هوائيات متعددة ت رددات الرنين، عريض الحزمة، و يمكن أن تعمل على عدة تطبيقات بنفس الوقت. استخدام هوائي الدايبول السلكي على شكل منحني فان كوخ قدم عدة ترددات رنينية, تم تصميم هذا الهوائي باستخدام برنامج NEC ثم تم تصنيع التصميم المقترح عملياً و تم قياسه في مخبر الهوائيات و انتشار الأمواج على الترددين المركزيين 1GHz و 10GHz. النتائج العملية و النظرية متطابقة بدرجة جيدة جداً رغم ظروف التجربة غير المثالية. هذا التطبيق العملي للهوائي فان كوخ و القياس في مخبر الهوائيات يعطي إمكانية تصميم هذه الهوائيات و تنفيذها رغم الإمكانيات المحدودة في المخبر كما يمكن دراسة التغيرات التي تحصل على معاملات الهوائي من الربح و عرض الحزمة و ممانعة الهوائي عند تغيير المعاملات التجزيئية للهوائي المقترح بحيث نحصل على الهوائي الأمثل.
تم في هذا البحث تصميم الهوائي اللوغاريتمي الدوري المطبوع (LPDA (Log PeriodicPrinted Antenna بحيث يعمل على مجالات ترددية متعددة ضمن المجال (0.5 – 12) GHz و يتمتع بأبعاد صغيرة مناسبة للتطبيقات المحمولة.
تم في هذا البحث تصميم مصفوف هوائي خطي منتظم المسافات و غير منتظم التغذية بطريقة " دولف – تشيبيشيف " , حيث ندرس طريقة التصميم باستخدام مصفوفتين هوائيتين إحداهما ذات عدد عناصر فردي و الثانية بعدد زوجي من العناصر و ذلك عند قيمتين مختلفتين لنسبة الوريقة الإشعاعية الرئيسة إلى الثانوية ، و عند مسافات بينية مختلفة ، تم حساب معاملات التغذية مع رسم المخطط الإشعاعي لكل حالة ، إضافةً إلى حساب زاوية فتحة الإشعاع عند سوية نصف الاستطاعة و الاتجاهية الموافقة، و رسم منحنى توسيع عرض الحزمة بتابعية نسبة الوريقة الإشعاعية الرئيسة إلى الثانوية و منحنى الاتجاهية بتابعية طول المصفوف.
أصبحت الهوائيات في الوقت الحاضر حاجة أساسية لا غنى عنها و خصوصاً في مجال الشبكات اللاسلكية, و تطورت في العقود القليلة الماضية بشكل كبير جداً من حيث الربح و الممانعة و عرض الحزمة و عرض المجال الترددي و شكل المخطط الاشعاعي و غير ذلك بما يتناسب مع المتط لبات الجديدة و المتزايدة. تم الاهتمام في هذا بدراسة هوائي عريض الحزمة حيث يكون هذا الهوائي مهماً جداً في الأنظمة التي تعمل على مجموعة من الترددات و ليس على تردد ثابت حيث ان الهوائيات التقليدية التي يتم تصميمها على تردد محدد تتغير استجابتها بشكل ملحوظ اذا ما استخدمت على مجال ترددي عريض حول التردد المصممة لأجله. تم في هذا البحث تصميم الهوائي LPDA (Log periodic Dipole Array) عريض الحزمة و دراسة سلوكه على مجال ترددي عريض و مقارنته بالهوائي المرجعي للهوائيات السلكية و هو هوائي نصف طول الموجة و تم التركيز على دراسة تأثير تغير التردد على شكل المخطط الاشعاعي للهوائي و عرض حزمة الاشعاع عند مستوي نصف الاستطاعة و على نسبة الأمام الى الخلف (F-B).
تم في هذا البحث تقديم طريقتين للحصول على نموذج إشعاعي قطاعي مرغوب باستخدام عملية تركيب المصفوفات، حيث سنقوم بحساب معاملات التغذية للمصفوف المدروس باستخدام طريقتي تحويل فورييه و طريقة "وودوارد"، و اعتماداً عليهما سندرس تأثير زيادة عدد عناصر المصفوف عل ى شكل النموذج الإشعاعي و على سوية الوريقات الثانوية عند مسافة بينية ثابتة، ثم سنقارن بين شكل المخطط الإشعاعي لمعامل المصفوف المحسوب وفق الطريقتين المذكورتين مع بيان محاسن و عيوب كل منهما.
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