بهینه سازی و افزایش ضریب اطمینان عملکرد آنتن های تک قطبی با بکارگیری مواد کپسوله کننده در مخابرات امن AUV
دوره 5، شماره 1، بهار 1405
گوهر ورامینی
چکیده این مطالعه یک آنتن تک قطبی کپسوله شده به منظور ایجاد ضریب اطمینان و امنیت بالا در سیستم های شناور سطحی و زیر دریایی خود ران بدون سرنشین با طراحی ساده، کوچک و کمحجم را ارائه میدهد که در فرکانس ۲.4 گیگاهرتز با کاهش کوپلینگ متقابل بین عناصر آنتن طراحی و پیاده سازی شده است. طرح پیشنهادی از دو عنصر تابشی با شکاف در رادیاتورها برای ایجاد ایزولاسیون بالا بین رادیاتورهای آنتن و مواد کپسوله مناسب به منظور بهینه سازی عملکرد، مخابرات امن و افزایش ضریب اطمینان در AUV استفاده می گردد. آنتن پیشنهادی با ساختار فشردهای به ابعاد ۱۱.۴ × ۵.۳ میلیمترکه در مقایسه با آنتنهای قبلی، دارای کوچکترین اندازه است . آنتن پیشنهادی دایرهای فشرده با رادیاتور مشترک که در فرکانس دوگانه کار میکند، با آنتنهای سنتی متفاوت است، رادیاتور طراحی شده توسط دو عنصر آنتن به اشتراک گذاشته شده است که اندازه کلی سیستم را تا حد زیادی کاهش میدهد. سطح بالایی از تطبیق به شکل دمبل در رادیاتور و امتداد یک استاب روی زمین حاصل میشود و رادیاتور مشترک توسط دو ساختار تغذیه عمود بر هم تغذیه میشود. آنتن دایورسیتی روی زیرلایه اپوکسی FR4 با ثابت دیالکتریک ۴.۴ و تانژانت تلفات ۰.۰۲ پیاده سازی شده است. حجم کلی 11.4×5.3×۱.۶ میلیمتر است که در فرکانس دوگانه ۲.4 گیگاهرتز و ۵.۸ گیگاهرتز با تلفات بازگشتی خوب نزدیک به ۲۵ دسیبل کار میکندطرح پیشنهادی از نظر پارامترهای S، بهره تنوعی، الگوی تابشی و همبستگی پوششی بررسی میشود. در مقایسه با المان آنتن مستقیم، بهبود 20- دسیبل در ایزولاسیون برای نتایج شبیهسازی شده و اندازهگیری شده مشاهده میشود.
بررسی نقش عامل کمپلکسساز در تغییر نسبت نیمهرسانای آلیاژی سلنید مس برای آشکارسازی مادونقرمز در سامانههای هوافضایی
دوره 4، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 89-101
سمیه چوبین، نادر قبادی، محمد صادق عبدی مقصودلو
چکیده در این کار، لایههای نازک نانوساختار سلنید مس (CuSe) با استفاده از یک روش ساده رسوبگذاری حمام شیمیایی مبتنی بر محلول ساخته شدند که به دلیل هزینه کم، پیشسازهای در دسترس و قابلیت توسعهپذیری، از نظر تجاری و نیز برای کاربردهای آشکارسازی هوافضایی جذاب است. در فرآیند رسوبگذاری حمام شیمیایی، پارامترهای رشد نقش مهمی در تعیین خواص فیزیکی و الکترونیکی محصول نهایی دارند.علاوه بر غلظت یونهای سلنیوم، عامل کمپلکسساز نیز یک عامل کلیدی مؤثر بر تشکیل و خواص فیلم است. عامل کمپلکسساز، سرعت آزادسازی یونهای فلزی در محلول را کنترل میکند و در نتیجه، بر استوکیومتری، ریزساختار و ساختار الکترونیکی فیلمهای رسوبشده تأثیر میگذارد. مشاهده شد که تغییرات در غلظت عامل کمپلکسساز، انرژی شکاف نواری را به طور قابل توجهی تغییر میدهد.به طور خاص، افزایش غلظت عامل کمپلکسساز منجر به کاهش انرژی شکاف نواری میشود. این رفتار را میتوان به افزایش متناظر در غلظت مؤثر یونهای مس آزاد در محلول نسبت داد که مکانیسم رشد و ساختار الکترونیکی فیلمهای نازک CuSe را تغییر میدهد. بنابراین، عامل کمپلکسساز از طریق تأثیر خود بر غلظت یون فلزی در طول رسوبگذاری، نقش اساسی در تنظیم انرژی شکاف نواری ایفا میکند؛ موضوعی که میتواند در بهینهسازی این لایهها برای کاربردهای آشکارسازی هوافضایی حائز اهمیت باشد.
طراحی آنتن معکوس پذیر مایکرواستریپ بهینه مبتنی بر شبکه عصبی کانولوشنی(CNN) و الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات (BPSO)
دوره 4، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 130-152
گوهر ورامینی، یاسر نعمتی، امین اسکندری، غلامرضا سعیدی فر
چکیده در این پژوهش یک روش طراحی معکوس جدید به منظورطراحی آنتن های مایکرواستریپ ارائه شده است که مدل سازی پیکسلی آنتن شبکه عصبی کانولوشنی (CNN)و الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات دودویی(BPSO) را با یکدیگر ترکیب تا فرآیند تولید ساختار آنتن بر اساس مشخصات عملکردی مورد نظر به صورت خودکار انجام شود. این چارچوب از یک روند ساده و منظم پیروی میکند. ابتدا بخش فرستنده امواج آنتن به یک ماتریس دودویی 10×10 تبدیل تا امکان جست و جو در بخش های طراحی ترکیبی فراهم گردد. سپس یک شبکه عصبی کانولوشنی با استفاده از 150هزار داده شبیه سازی شده آموزش داده می شود تا به عنوان جایگزینی سریع برای شبیه سازی های زمان بر الکترومغناطیسی پارامتر های پراکندگی را پیش بینی کند. در ادامه با استفاده از یک تابع برازندگی وضعیت پیکسل ها BPSO الگوریتم را با ضریب اطمینان بالا بهینه و ضریب بازتاب در فرکانس های هدف به حداقل برسد. نمایش بخش فرستنده امواج انتن به صورت پیکسل های دودویی فضای طراحی گسترش می دهد و نقاط ضعف ناشی از طراحی دستی مبتنی بر آزمون و خطا را برطرف می کند . نتایج مقایسه با الگوریتم ژنتیک GA و الگوریتم بازخورد شبیه سازی شده SA نشان می دهد که چارچوب BPSO-CNN دارای سرعت همگرایی بیشتر و خطای کمتر در مقدار ضریب تلفات در فرکانس های هدف است . این پژوهش علاوه بر توسعه روش های هوشمند طراحی آنتن یک الگوی مقیاس پذیر برای بهینه سازی خودکار تجهیزات الکترومغناطیسی اراعه می دهد.
محاسبه ضریب بازتاب شبکههای مشبک کامپوزیتی جاذب رادار با استفاده از نانوالیاف سیلیس و کربن
دوره 4، شماره 1، بهار 1404، صفحه 121-129
حمیدرضا البرزنیا، سید علی حسینی مرادی
چکیده شبکههای مشبک کامپوزیتی تقویتشده با نانوالیاف سیلیس و کربن که با مواد اسفنجی پر شدهاند، میتوانند به عنوان نانو ساختارهای سبکوزن جاذب رادار به کار روند. در این مقاله، روش محاسباتی مبتنی بر روش ممان دورهای (PMM) برای محاسبه ضرایب بازتاب این شبکههای مشبک کامپوزیتی توسعه داده شده و دو مکانیزم مختلف برای کاهش بازتاب در این شبکهها شناسایی شدهاند. نتایج حاصل از این مکانیزم شیبه سازی شده، بیانگر این است که در فرکانسهای پایین، ضرایب بازتاب با افزایش کسر حجمی دیواره سلولی شبکه افزایش مییابد. در فرکانسهای بالا، چندین لوب پراش از صفحه دوگانه دورهای دور میشوند و ضرایب بازتاب به هر دو کسر حجمی دیواره سلولی و فاصله بین عناصر بستگی دارد.
مقایسه فیلتراسیون ساختارهای مختلف محافظ گیرنده رادار پلاسمایی باند X
دوره 3، شماره 3، پاییز 1403، صفحه 26-38
روح اله رضوی نژاد، محمد رضا کاردگر، علی شکاری، مرتضی رمضانی
چکیده محافظ گیرنده راداری یکی از اجزای مهم در سامانه راداری است که از گیرنده در برابر نویز و امواج پرتوان جلوگیری میکند و به امواج براساس توان و فرکانس انتخابی بر پایه ساختار اجازه عبور میدهد. در این مقاله، شبیهسازی ساختارهای مختلف محافظ گیرنده راداری با استفاده از نرمافزار کامسول در محدوده فرکانسی باند X بر پایه موجبر WR90 انجام شده و پارامترهای ضرایب عبور و بازتاب و حداکثر شدت میدان ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفته است. ساختارهای مورد بررسی در این شبیهسازی شامل ساختارهای جفت صفحه آیریس، صفحات آیریس به همراه الکترود، مخروطی، الکترود دمبلی نوک تیز قابل تنظیم، دمبلی نوک تیز و ساختار دمبلی میباشد.
نتایج شبیهسازی نشان میدهد که ساختار داخلی موجبر نقش مهمی در عملکرد فیلتراسیون، مدهای فرکانسی و شدت میدان ایجاد شده بر روی نوک الکترودها دارد. ساختار الکترود دمبلی نوک تیز قابل تنظیم، به دلیل شدت بالای میدان الکتریکی در نوک الکترودها، برای تولید پلاسما در محافظهای پلاسمایی نسبت به سایر ساختارها برتری دارد.
آنتن های پوشیدنی و قابل نصب بر بدن انسان جهت نظارت و مانیتورینگ بر سلامتی افراد در سازمان های پدافندیی
دوره 3، شماره 1، بهار 1403، صفحه 110-133
میلاد نصرتی، عبدلرسول گرامی، صمد اقا محمدی، محمد خاکزاد، مهدی حشمتی راد
چکیده امروزه، روند رو به رشدی در بخش بهداشت عمومی برای استفاده از فناوری های هوشمند برای اهداف نظارت و ردیابی در سیستم های نظامی و پدافندیی وجود دارد. در این مقاله به بررسی ساخت یک آنتن پوشیدنی در باندهای غیر پزشکی پرداخته شده است. برای مطالعه آنتن های مجاورت بدنه از نظر تأثیرات و عملکرد مناسب، این کار از یک فانتوم چند لایه استفاده می کند. طراحی آنتن مینیاتوری در چهار باند فرکانسی در مدل پیشنهادی اول و ساخت آنتن تک باند برای باند 2.4 گیگاهرتز ISM در طرح دوم انجام شده است. هدف ما برای طراحی آنتن های مینیاتوری کارآمد مناسب از طریق تکنیک های کوچک سازی، یعنی استفاده از ساختار متعامد و افزایش طول مسیر انجام می شود. بررسی آنتن در مورد ایمنی کاربر نشان می دهد که SAR در حد استاندارد است. برای دستیابی به هدف طراحی، یک سازه پرپیچ و خم با قطبش خطی ارائه شده است. ارتباط درون، خارج و درون بدنه با آنتن خطی، هدف از پیشنهاد ساختارهای پرپیچ و خم است. آنتن آماده شده در محدوده فرکانس 2.4 تا 2.5 گیگاهرتز کار می کند. مقایسه نتایج نشاندهنده همپوشانی مناسب بین نتایج اندازهگیری شده و شبیهسازی است. آنتن مینیاتوری ساخته شده نیز بهره ای در محدوده 0.56 تا 2 دسیبل را ارائه می دهد. بازده به دست آمده در طراحی دو آنتن بیش از 90 درصد است.
آنتن میکرواستریپ بهینه جهت کاربرد رکتانا در باند GSM
دوره 2، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 17-33
جعفر خلیل پور، احمد تاجور
چکیده در این مقاله یک آنتن رکتانا میکرواستریپ با ابعاد بهینه در باند GSM جهت برداشت انرژی Rf و تبدیل آن به انرژی الکتریسیته، پیشنهاد شده است. آنتن پیشنهادی، مدل خاصی از آنتن پاپیونی میباشد که مثلثهای آن به صورت 90 درجه نسبت به هم قرار گرفتهاند و با کانکتور SMA به صورت دایپل تغذیه میشود. ابعاد آنتن 10×10 سانتیمتر با زیر لایه FR4 با ضخامت6/1 میلیمتر است که برای دریافت در باند فرکانسی GSM یعنی 900 و 1800 مگا هرتز طراحی شده است. گین آنتن پیشنهادیdBi 8/1 میباشد. مزیت آنتن پیشنهادی نسبت به آنتن های بررسی شده، بالا بودن ضریب بازدهی مدار مبدل RF به DC و کم حجم بودن آن میباشد. بطوریکه ضریب بازدهی بدست آمده برای آن 76% است که 12% بیش از نمونه های قبلی است. همچنین حجم اشغال شده توسط ساختار پیشنهادی حداقل 2/87% کمتر از ساختارهای ارائه شده در سایر مراجع برای این باند فرکانسی میباشد. از سوی دیگر به دلیل مسطح بودن ساختار پیشنهادی، این آنتن قابلیت بکارگیری در سطوح تخت مانند دیواره یا بدنه اجسام مختلف را دارد درحالی که آنتنهای پیشنهادی در سایر مراجع 3 بعدی بوده و فاقد این قابلیت میباشند.
بهبود عملکرد ساختار آنتن آرایه برپایه تأخیر واقعی زمان به کمک فیبر تحت پدیده ناپایداری مدولاسیون
دوره 2، شماره 1، بهار 1402، صفحه 52-72
اسماعیل زارع زاده، علی شیرپای، سید معین علوی
چکیده به کارگیری پالسهای پهن باند در ساختارهای برپایه آرایههای آنتنی جابهجایی فاز به دلیل پدیده لوچی بیم با مشکل مواجه می شود. بنابراین به عنوان روش جایگزین از ساختارهای برپایه تأخیر واقعی زمان فنآوری مایکرویو فوتونیک بهره برده میشود که پهنای باند قابل به کارگیری را افزایش میدهد. اما به کارگیری فنآوری مایکرویو فوتونیک معمول و شرایط مرتبط با مدولاتور آن، خود موجب محدودیت پهنای باند و سطح پالس میشود. در این مقاله به کمک به کارگیری گونه ویژهای از فیبرهای نوری تحت پدیده فیزیکی ناپایداری مدولاسیون که موجب افزایش سطح توان پالس و پهنای باند میشود، عملکرد یک ساختار تأخیر واقعی زمان بهبود داده شده است. در واقع بهبود عملکرد یک مدولاتور با تک لیزر(سیگنال حامل) به حالت شانه فرکانسی تعمیم داده شد. پدیده ناپایداری مدولاسیون یک پدیده فیزیکی است که از کنش بین پاشندگی و غیرخطیت نشأت گرفته و موجب گونه خاصی از تقویت باند کناری لیزر بدون نیاز به پمپ خارجی میشود.
