امروزه نیاز به سیستم های بی سیم با ابعاد کوچکتر و دارای بهره و بازده بیشتر روز به روز در حال افزایش است. بنابراین بهبود پارامترهای آنتن های مورد استفاده در این سیستم ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پایان نامه با بهره گیری از ساختارهای متامتریال بهبود پارامترهای آنتن های تشدیدکننده دی الکتریک مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا ضمن معرفی ساختارهای متامتریال و خصوصیات ویژه آن ها اقدام به طراحی سلول های متامتریال جدید نموده و چهار سلول متامتریال جدید در دو فرکانس 3/7 و 10 گیگابایت طراحی شده است. سپس اثر استفاده از این سلول ها به صورت رولایه بر روی دو نوع آنتن تشدیدکننده دی الکتریک کروی و استوانه ای بررسی شده است. در ابتدا اثر استفاده از سلول اول طراحی شده در فرکانس 3/7 بر روی رولایه آنتن تشدیدکننده دی الکتریک کروی بررسی شده و شبیه سازی شده که باعث افزایش بهره به اندازه 2/34 شده است، در حالی که پهنای باند تقریبا ثابت مانده است. سپس همین سلول در فرکانس 10 طراحی شده و بر روی رولایه آنتن استوانه ای قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی برای این آنتن نشان می دهد که بهره آنتن به اندازه 4/14 افزایش داشته است. پس از آن اثر دیگر سلول ها بر روی آنتن استوانه ای در فرکانس 10 بررسی شده است. نتایج شبیه سازی برای سلول سوم افزایش بهره به مقدار 1/66 و برای سلول چهارم افزایش به اندازه 1/32 را نشان می دهد.

مدل سازی پوشش های الکترومغناطیس با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان به کوشش آرش رفیعی بروجنی به منظور تطبیق با ساختارهای پراکنده گون، ناهمگن و وابسته به شعاع fdtd در طول این رساله، بهبود روش مطالعه شده است . ساختار مختلف پوشش های نامرئی کننده الکترومغناطیسی استوانه ای توسط این روش تفضل محدود در حوزه زمان پراکنده گون، شبیه سازی شده است و رفتار آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مفاهیم پایه ای روش تفاضل محدود در حوزه زمان ارائه شده است . سپس تطب یق پذیری این روش برای مواد پراکنده گون توسط معادلات دیفرانسیل کمکی ارائه شده است . سپس، فرمول بندی این روش برای شبیه سازی ساختارهای نامرئی کننده استوانه ای ارائه گردیده است. در آخر، با استفاده از این روش جدید چند نمونه از ساختار های نامرئی کننده استوانه ای به صورت دو بعدی شبیه سازی شده و عملکرد نامرئی کنندگی آنها بررسی شده است. همچنین، مجموعه پارامترهای جدیدی برای این پوشش های نامرئی کننده در دستگاه مختصات استوانه ای پیشنهاد شده است که نسبت به مدل های ساده شده قبلی عملکرد بهتری دارد . همچنین این مدل ارائه شد ه، قابلیت پیاده سازی بیشتری نسبت به مدل های قدیمی دارد. کلید واژگان: ساختارهای پوششی- روش تفاضل محدود در حوزه زمان- مواد پراکنده کننده

لامپ های میدان متقاطع یکی از انواع اصلی لامپ های مایکرویو بوده و بنابر این معمولا از بازدهی بالایی که از ویژگی های عمومی ادوات میدان متقاطع است برخوردار می باشند. در این پروژه پس از مرور مختصر بر انواع لامپ های مایکرویو (فصل اول) لامپ های میدان متقاطع را با تفصیل بیشتری مورد بررسی قرار می دهیم (فصل دوم). در این راستا علاوه بر بررسی خواص کلی این لامپ ها،از قبیل: حرکت الکترون ها در آن ها، شرایط آغاز کار و ناحیه عملکردشان و ...، با توجه به اهمیت ساختارهای پریودیک در لامپ های موج آهسته، انتشار موج در این ساختارها را نیز به طور مختصر مورد بحث قرار می دهیم. در ادامه (فصل سوم) لامپ پلاتینوترون که یکی از انواع لامپ های میدان متقاطع بوده و موضوع اصلی پروژه می باشد (وقتی از پلاتینوترون به عنوان اسیلاتور استفاده شود به آن استبیلوترون گویند) را به طور مفصل تری مورد بررسی قرار داده و نهایتاً در فصل چهارم نتایج شبیه سازی و تحلیل میدانی لامپ پلاتینوترون qk630 به کمک نرم افزار hfss را ارائه می دهیم و با استفاده از نتایج اثر تغییر ابعاد اصلی لامپ در مشخصات مداری ساختار rf-آنرا بررسی می کنیم.

در این رساله با استفاده از تبدیل نوری، منعکس کننده های تختی که خصوصیات مشابه ‏منعکس کننده های سهموی و کسکانت مربع دارند مورد بررسی قرار گرفت. سپس عملکرد ‏منعکس کننده های تخت با منعکس کننده های عادی متناظر مقایسه شد. در ادامه روش طراحی لنزهایی ‏که خصوصیاتی مشابه منعکس کننده های عادی را دارند، ارائه شد. در این نوع لنزها سطح مقطع راداری ‏نسبت به منعکس کننده های عادی به شدت کاهش می یابد. به علاوه با استفاده از روش پیشنهادشده ‏طراحی لنزهایی با انواع مختلف الگوهای انتشار میدان دور، قابل حصول است. دو نمونه لنز سهموی ‏تخت و لنز کسکانت مربع تخت مورد بررسی قرار گرفت که نتایج شبیه سازی نشان داد که عملکرد این ‏نوع لنزها به مراتب بهتر از منعکس کننده های سهموی بدون آفست است. عملکرد این نوع لنزها را ‏می توان قابل مقایسه با منعکس کننده های سهموی با طراحی آفست دانست در تمامی طراحی ها از تبدیل ‏شبه همدیس استفاده شد که امکان تحقق آن با استفاده از موادی با ضرایب شکست تدریجی ‏همسانگرد،‎ ‎تمام دی الکتریک، پهن باند و بدون تلف وجود دارد. برای پیاده سازی فیزیکی از دو روش ‏تبدیل گسسته ی نوری و فوتونیک کریستال تدریجی استفاده شد. در نهایت نشان داده شد که نتایج ‏شبیه سازی، صحت روش طراحی ارائه شده را تأیید کرد.‏

مدل سازی پوشش های الکترومغناطیس با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان به کوشش آرش رفیعی بروجنی به منظور تطبیق با ساختارهای پراکنده گون، ناهمگن و وابسته به شعاع fdtd در طول این رساله، بهبود روش مطالعه شده است . ساختار مختلف پوشش های نامرئی کننده الکترومغناطیسی استوانه ای توسط این روش تفضل محدود در حوزه زمان پراکنده گون، شبیه سازی شده است و رفتار آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مفاهیم پایه ای روش تفاضل محدود در حوزه زمان ارائه شده است . سپس تطب یق پذیری این روش برای مواد پراکنده گون توسط معادلات دیفرانسیل کمکی ارائه شده است . سپس، فرمول بندی این روش برای شبیه سازی ساختارهای نامرئی کننده استوانه ای ارائه گردیده است. در آخر، با استفاده از این روش جدید چند نمونه از ساختار های نامرئی کننده استوانه ای به صورت دو بعدی شبیه سازی شده و عملکرد نامرئی کنندگی آنها بررسی شده است. همچنین، مجموعه پارامترهای جدیدی برای این پوشش های نامرئی کننده در دستگاه مختصات استوانه ای پیشنهاد شده است که نسبت به مدل های ساده شده قبلی عملکرد بهتری دارد . همچنین این مدل ارائه شد ه، قابلیت پیاده سازی بیشتری نسبت به مدل های قدیمی دارد. کلید واژگان: ساختارهای پوششی- روش تفاضل محدود در حوزه زمان- مواد پراکنده کننده

در این رساله به شبیه سازی پوشش های الکترو مغناطیسی پرداخته ایم. این پوشش ها برای نامرئی کردن الکترومغناطیسی اجسام در فرکانس های مختلف استفاده می شوند، لذا با توجه به عملکرد و ساختار این پوشش ها از روش عددی مناسب به منظور مطالعه این پوشش ها استفاده شده است. با توجه به ماهیت نامتقارن بودن و ناهمسانگرد بودن و پراکنده ساز بودن اجزا تشکیل دهنده این پوشش ها تغییراتی اساسی در روش تفاضل محدود در حوزه زمان اعمال شده است تا بتواند به درستی این ساختار ها را شبیه سازی کند.

فیلترهای متامتریالی که بر روی تکنولوژی های مایکرواستریپ و موجبر هم صفحه (cpw) ایجاد می شوند می توانند هم دارای پاسخ فرکانسی خوب و هم دارای ابعاد کوچک به طور هم زمان باشند. با استفاده از ساختارهای تشدیدی متامتریال ها، به دلیل انتخاب کنندگی فرکانس، می توانند هم پهنای باند باریک و هم صفر انتقال در فرکانس های مطلوب ایجاد کنند. همچنین با استفاده از ساختارهای غیرتشدیدی که اصطلاحاً crlh نامیده می شوند می توان به پهنای باند وسیع دست یافت. این ساختارهای غیرتشدیدی نیز می توانند با المان های تشدیدی ترکیب شده و پاسخ مناسب ایجاد کنند

در این پایان نامه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تپه نوردی رولایه هایی برای یک دوره تناوب از آنتن آرایه انعکاسی متامتریال طراحی شده است. این آنتن برای کار در فرکانس های تراهرتز طراحی شده است. این رولایه ها طوری طراحی شده اند که این آنتن دارای منحنی فاز انعکاسی خطی باشد. سپس فاز انعکاسی در فرکانس های مختلف به دست آورده شد. با رسم منحنیها در یک نمودار مشاهده شد این آنتن در چندین فرکانس منحنی تقریبا موازی دارد که با توجه به محدودیت پهنای باند این آنتنها، این مساله نشان دهنده پهنای باند خوب این آنتن است.