ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تقييم أداء هوائي LPDA عريض الحزمة و مقارنته بهوائي نصف طول الموجة عند تغير التردد

Evaluate the performance of a wide band LPDA antenna and compare it with a half-wavelength antenna at frequency change

1739   0   18   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2018
  مجال البحث هندسة اتصالات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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 المتطلبات 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).


ملخص البحث
تناولت هذه الدراسة تصميم وتقييم أداء هوائي عريض الحزمة من نوع Log Periodic Dipole Array (LPDA) ومقارنته بهوائي نصف طول الموجة التقليدي. الهوائيات أصبحت حاجة أساسية في الشبكات اللاسلكية، وتطورت بشكل كبير لتلبية المتطلبات المتزايدة. الهوائي LPDA مهم للأنظمة التي تعمل على مجموعة من الترددات، حيث أن الهوائيات التقليدية تتغير استجابتها بشكل ملحوظ عند استخدامها على مجال ترددي عريض. تم تصميم هوائي LPDA ودراسة سلوكه على مجال ترددي واسع (750-1250 MHz) ومقارنته بهوائي نصف طول الموجة من حيث شكل المخطط الإشعاعي، عرض حزمة الإشعاع عند مستوى نصف الاستطاعة، ونسبة الأمام إلى الخلف (F-B). أظهرت النتائج أن هوائي LPDA يتمتع بأداء جيد على مدى الترددات المصممة له، مع نسبة أمام إلى خلف مرغوبة، مما يجعله مناسباً للاستخدام في أنظمة الاتصالات التي تتطلب العمل على مجموعة من الترددات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال تصميم الهوائيات عريضة الحزمة، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية على أداء الهوائي، مثل التداخل الكهرومغناطيسي والظروف الجوية. ثانياً، كان من الممكن تقديم مقارنة أوسع مع أنواع أخرى من الهوائيات عريضة الحزمة للحصول على رؤية أشمل. ثالثاً، الاعتماد على هوائي نصف طول الموجة كمرجع قد يكون محدوداً، وكان من الممكن استخدام مراجع أخرى للحصول على نتائج أكثر دقة. وأخيراً، كان من الممكن تقديم تحليل اقتصادي لتكلفة تصنيع وتركيب الهوائي LPDA مقارنة بالهوائيات التقليدية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي أهمية هوائي LPDA في الأنظمة اللاسلكية؟

    هوائي LPDA مهم للأنظمة اللاسلكية التي تعمل على مجموعة من الترددات، حيث يوفر استجابة مستقرة وأداء جيد على مدى ترددي واسع، مما يجعله مناسباً للاستخدام في تطبيقات متعددة مثل الاتصالات الخليوية والتلفزيون والراديو.

  2. ما هي العوامل التي تم دراستها في مقارنة هوائي LPDA بهوائي نصف طول الموجة؟

    تمت دراسة عدة عوامل في المقارنة بين هوائي LPDA وهوائي نصف طول الموجة، منها شكل المخطط الإشعاعي، عرض حزمة الإشعاع عند مستوى نصف الاستطاعة، ونسبة الأمام إلى الخلف (F-B).

  3. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت الدراسة أن هوائي LPDA يتمتع بأداء جيد على مدى الترددات المصممة له، مع نسبة أمام إلى خلف مرغوبة، مما يجعله مناسباً للاستخدام في أنظمة الاتصالات التي تتطلب العمل على مجموعة من الترددات.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة للاستخدام الأمثل للهوائيات؟

    توصي الدراسة باستخدام هوائي LPDA عند العمل على مجال ترددي عريض مثل التلفزيون أو الراديو، بينما يمكن استخدام هوائي نصف طول الموجة عند العمل على تردد محدد مثل WiFi، نظراً لسهولة تصميمه وانخفاض تكلفته.


المراجع المستخدمة
LO, Y; LEE, T. W. Antenna Handbook: Theory, Applications, and Design, Springer Science & Business Media, 2013
ROBERT,V.C. analysis and design of the log-periodic dipole antenna, University of Illinois URILANA, Illinois
THOMAS, A. M. modern antenna design, Published simultaneously in Canada, 2005, 633P
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تبين ورقة البحث هذه إجراءات تطوير أداء هوائي نوع ESPAR-8 عريض المجال الترددي ذي بنية متناظرة متحكم به كهربائياً و تقويمه، مكون من هوائي فعال وحيد نوع مكوكي عريض المجال الترددي، مثبت في مركز أرضية أسطوانية الشكل و محاط بثمانية مشعات طفيلية عريضة المجال الترددي أيضاً.
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.
تم في هذا البحث تقديم نوع جديد من الهوائيات الشرائحية القابلة للتشكيل تدعم المجالات الترددية المطلوبة في الجيل الخامس للاتصالات الخلوية. و تم في هذا الهوائي إضافة عدد من الشقوق على سطح الهوائي الشرائحي و خط التغذية و شريحة الأرضي و الاعتماد على ثلاث ة ثنائيات في شريحة الأرضي و تمت دراسة تأثير كل من هذه الثنائيات في حالة التوصيل و حالة الفصل على الاستجابة الترددية للهوائي ،عملت هذه الثنائيات على تغيير توزع انتشار التيار الكهربائي على الشريحة بصورة ساهمت بتوليد المجالات الترددية المطلوبة و تحسين أداء الهوائي عموما.
و لذلك تم في هذا البحث تقديم طريقة لتحسين المجال الترددي للهوائي الشرائحي لكي يدعم المجالات الترددية المطلوبة في الجيل الخامس للاتصالات بالإضافة إلى المجالات الترددية للأجيال السابقة للاتصالات الخلوية. و ذلك من خلال إضافة العديد من الفراغات على سطح الهوائي الشرائحي و خط التغذية و شريحة الأرضي، بشكل يؤدي إلى تحسين توزع انتشار التيار الكهربائي على الشريحة و توليد المجالات الترددية المطلوبة .
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.

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