در دهه گذشته با توجه به توسعه سیستم¬های مایکروویو بی¬سیم، نیاز مبرمی به سیستم¬های مخابراتی با توان مصرفی کـم و ‫کارایی بالا ایجاد شده است. استفاده از محیط¬هـای ‫انتقال موج عایق مانند dielectric image line کاهش تلفات در فرکانس¬های بالا را به همراه دارد. همچنین تشدید کننده¬های عایقی به¬عنوان تشعشع¬کننده امواج الکترومغناطیس دارای تلفات کم در فرکانس¬هـای مـایکروویو هستند که با توجه به حذف تلفات هادی در این تشدید کننده¬ها می توان راندمان تشعشع بالایی بدست آورد. ‫در این پایان نامه ابتدا یک آنتن عایقی مستطیل شکل (rdra) با تحریک روزنه و تغذیه dil بـه طـور عـددی بررسـی ‫می¬شود. این ساختار به روش اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار hfss مطالعه و شبیه سازی می¬شـود. مشخـصات آنتن شامل ‫تلفات برگشتی، نمودار تشعشع و تغییرات بهره برحسب فرکانس ارائه می¬شود. به منظور افزایش بهره و جهت دهی بیشتر پرتو آنتن، یک آرایه خطی سه عنصری از ‪rdra طراحی وشبیه سازی می¬شود. هم چنین ساختار جدید با آنتن عایقی بیضوی با تحریک روزنه و تغذیه dil ، به منظور ایجاد قطبش دایروی ارائه می¬شود. نتایج نشان می دهد که ساختار آرایه دارای بهره db5/9 است که نسبت به حالت تک عنصری db 3 افزایش بهره را در فرکانس ghz 10 نشان می¬دهد. برای ساختار آرایه¬ای قطبش دایروی, نسبت محوری دارای پهنای باند 4/4% حول فرکانس ghz 10 است. به منظور کاهش تشعشع معکوس آنتن به ساختار آرایه¬ای فوق یک صفحه فلزی به عنوان منعکس¬کننده افزوده می¬شود که تشعشع معکوس را نسبت به حالت بدون منعکس¬کننده بیش از db6 کاهش می¬دهد و علاوه بر آن پهنای باند نسبت محوری در این حالت به 3/5% افزایش یافته است.

ساختارهای مایکروویو با قابلیت تنظیم فرکانس تشدید مرکزی، کاربردهای فراوانی در ادوات قابل حمل و مخابرات بی سیم باند وسیع دارند. در سیستم های مخابراتی پیشرفته و گیرنده های چندبانده، استفاده از چندین فیلتر حجم زیادی را اشغال نموده و تلفات زیادی را به همراه دارند. در این پایان نامه ابتدا دو تشدیدکننده ی موج کُند، یکی از نوع حلقوی خط انتقالی با دو انتهای اتصال باز و دیگری از نوع شکافی در صفحه ی زمین معرفی وخصوصیات کاهش اندازه و ایجاد باند حذف الکترومغناطیسی آن ها بررسی می شوند. سپس توسط این تشدیدکننده ها، فیلترهای میان نگذر با قابلیت تنظیم گسسته یا پیوسته در فرکانس مرکزی، طراحی و شبیه سازی می شوند. برای تنظیم الکترونیکی این ساختارها، استفاده از بارگذاری دیودهای خازنی در محل بیشینه ی میدان های الکتریکی تشدیدکننده و بایاس معکوس آن ها پیشنهاد شده است. در شبیه سازی ها از مدل خازنی در نرم افزار تمام موج hfss استفاده و اثرات بارگذاری دیودها از قبیل عناصر پارازیتی و مدار بایاس، روی کاهش اندازه ی تشدیدکننده، تغییر فرکانس مرکزی، پهنای باند و تلفات تعبیه و بازگشتی بررسی شده است. به منظور بررسی صحت شبیه سازی ها، یکی از ساختارهای فیلتری میان نگذر پیشنهادی، پیاده سازی و پاسخ فرکانسی اندازه گیری شده و با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است که تطابق قابل قبولی دارند.

موجبرهای مجتمع شده در زیرلایه شکل جدیدی از خطوط انتقال می باشد که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته و انتخاب مناسبی برای بهبود عملکرد عناصر و مدارها در محدود? فرکانس امواج میلیمتری می باشد. این ساختارها توسط دو ردیف استوانه یا شکاف های هادی قرار گرفته در زیرلایه دی الکتریک که به دو صفحه فلزی موازی متصل شده اند، ساخته شده و تقریبا تمامی ویژگی های موجبرهای مستطیلی مرسوم را دارا هستند. علاوه بر آن، این نوع موجبرها جزء خانواده مدارهای مجتمع یکپارچه زیرلایه می باشند. از مهم ترین مزایای آن ها می توان به ضریب کیفیت نسبتا بالا، حجم و وزن کم، سازگاری با مدارهای ریز نوار و موجبرهای هم صفحه اشاره کرد. در این پایان نامه پس از بررسی ساختار موجبرهای مجتمع شده در زیر لایه، دو روش تحلیلی جدید جهت محاسبه ضریب انتشار با استفاده از ماتریس انتقال موج ارائه شده است. با در نظر گرفتن این که یک سلول از این موجبرها از دو موجبر مستطیلی با عرض متفاوت تشکیل شده است، در روش اول برای هر بخش ماتریس انتقال موج استخراج شده و ناپیوستگی بین این دو بخش با عنصر راکتیو مدل سازی می شود. سپس ماتریس انتقال موج کل سلول استخراج شده و با استفاده از قضیه فلوکوت، ثابت انتشار ساختار محاسبه می شود. در روش دوم تحلیلی موجبر مستطیلی با عرض کمتر یک سلول، ترکیب سری چندین موجبر مستطیلی در نظر گرفته شده و با محاسب? ماتریس انتقال موج کل، برآوردی از ثابت انتشار به دست می آید. کد لازم برای محاسبه مشخصه انتشار با استفاده از matlab نوشته شده و برای چندین ساختار ثابت انتشار محاسبه می شود. نتایج بدست آمده در مقایسه با نتایج روش های ارائه شده در مقالات، دقت مناسبی را برای دو روش تحلیلی ارائه شده نشان می دهند. همچنین در بخش دوم پایان نامه، انواع مختلفی از تشدیدکننده های siw معرفی شده و تشدیدکننده شش ضلعی با توجه به ضریب کیفیت بالا، برای طراحی نوسان ساز انتخاب شده است. یک نوسان ساز باند x توسط نرم افزار ads طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج نشان دهنده مناسب بودن نویز فاز هستند

در سال های اخیر، کاربرد فناوری موجبرهای مجتمع شده در زیرلایه siw (substrate integrated waveguide) در ساخت ادوات مایکرویو مانند آنتن باعث فشردگی ساختار، کاهش هزینه های ساخت، کاهش تلفات و سازگاری با مدارات مسطح شده است. آنتن های حفره ای همراه با عناصر تشعشعی مانند شکاف و پچ خصوصیات تشعشعی مناسبی شامل بهره زیاد و بازده تشعشعی بالا را ارائه می دهند. علاوه بر آن، این نوع آنتن ها مزایای حذف تشعشعات معکوس و کاهش انتشار امواج سطحی را فراهم می کنند. آنتن های شکاف دار حفره ای siw به علت ابعاد کوچک و ساختار تشدیدی، دارای بهره و پهنای باند کمی هستند. در این رساله روش های بهبود بهره و افزایش پهنای باند امپدانسی آنتن های حفره ای با عناصر تشعشعی مانند شکاف و پچ ریزنوار مبتنی بر فناوری siw بررسی و مطالعه شده است. ابتدا مشخصات و مدهای کاری تشدید کننده های مستطیلی و دایروی بررسی شده است. سپس آنتن شکاف دار با محفظه تشدید دایروی بررسی و آرایه شکافی با دو عنصر شکاف تشعشعی ارائه شده است که بهره آن در مقایسه با بهره آنتن با یک شکاف 2db افزایش دارد. با این وجود، ابعاد ساختار افزایش قابل ملاحظه ای نداشته است. دو آنتن پهن باند ترکیبی از آنتن حفره ای نیم- مود siw و پچ ریزنوار با دو قطبش خطی و دایروی طراحی، شبیه سازی و ساخته شده اند. نتایج اندازه گیری افزایش پهنای باند امپدانسی 10% و بهره 7.5dbi را برای آنتن با قطبش خطی نشان داده است. برای آنتن با قطبش دایروی پهنای باند 3db نسبت محوری 1% و بهره 6.8dbi است. هم چنین مشخصات تشعشعی انواع آنتن ترکیبی با حفره های نیم- مود مختلف با انواع پچ ریزنوار شامل پچ مستطیلی، دایروی و مثلثی شکل مطالعه و بررسی شده است. مدل سازی مبتنی بر مدل خط انتقالی آنتن شکاف دار حفره ای siw و آنتن ترکیبی پیشنهادی نیز ارائه شده است. با استفاده از این مدل مدار معادل، امپدانس ورودی این نوع آنتن ها محاسبه شده است. نتایج بدست آمده با شبیه سازی و روابط ارائه شده تحلیلی از تطابق خوبی برخوردار می باشند. برای افزایش بهره، کاربرد آنتن ترکیبی پیشنهادی در آرایه ها نیز بررسی شده است. آنتن آرایه خطی 4×1 و آرایه صفحه ای 2×2 طراحی، شبیه سازی و ساخته شده اند. آرایه های طراحی شده دارای عمل کرد تشعشعی مطلوب بوده و بیشترین بهره اندازه گیری شده برای آرایه خطی و صفحه ای به ترتیب 12.15db و 13db می باشند. آنتن های ترکیبی ارائه شده در این رساله دارای ساختار ساده تک لایه بوده و با فناوری مدار چاپی قابل ساخت می باشند. عمل کرد تشعشعی مناسب، سبکی، حجم کم و کم هزینه بودن، کاربرد آن ها را در سیستم های عملی مخابراتی تضمین می نماید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

هدف ازاین پروژه طراحی و ساخت مدارهای رادیویی فرستنده برای یک نوع سیس تله متری پروازاست . مشخصاتی که جهت اندازه گیری مورد نظر هستند ازنوع کنترلی مانند درجه حرارت ، شتاب ، سرعت و غیره هستند که هریک دارای پهنای باند حد10 هرتز می باشند.این سیگنالها ابتدا بصورت tdm/pdm ادغام شده و لازم است سیگناpdm حاصل با روش مدولاسیون رادیویی مناسب به طرف گیرنده مخابره شود. ابتدا مشخصات سیگنال پالسی pdm مورد بررسی قرار گرفته است . باتوجه به مصونیت خوب سیستمهای fm در مقابل نویز روش مدولاسیون fm انتخاب گردیده و به روش مشا سازی کامپیوتری در مورد سیگنال pdm/fm انحراف فرکانسی بر مبنای حداقل پهنای باند انتقال رادیوئی محاسبه شده است . فرکانس کار نهایی باتوجه به مسئله تحصیص فرکانس در مورد سیستمهای تله متری و مسائل انتشار امواج و ساخت آنتن، باند vhf)250 mhz(تعیین و اجزاء فرستنده مشخص و توان مورد نیاز برای ارسال محاسبه شده است در مورد آشکارسازی این سیگنال نیز مطالعه و اجزاء لازم گیرنده مشخص شده است . پس از آن به طراحی و ساخت مدارهای مورد نیاز پرداخته شده دراب مدولاتور fm با vcd کریستالی طرح و باتوجه به انحراف فرکانس محدود آن، با طبقا فرکانس انحراف فرکانس به مقدار مورد نیاز رسیده است . سپس اسیلاتور محلی فرس با استفاده از اسیلاتور کریستالی و یک مرحله ضرب دو ساخته شده و با استفاده از میکسرسیگنال رادیویی به باند نهایی موردنظر انتقال یافته است . برای افزایش توان سیگنال جهت انتشار از طریق آنتن سیستم تله متری تقویت کننده قدرت با شش طبقه طراحی و ساخته شده است . درمورد مدارهای طراحی شده آزمایشات مورد نیاز انجام و مشخصات آنها اندازه گیری شده است . در انتها مجموعه مدارهای ساخته شده به یکدیگر متصل و طبقات مختلف تنظیم و توا خروجی 15 وات در فرکانس 252 mhz قرائت گردیده است . ازآنجایی که تعدادی تق کننده tune مورد نیاز بوده، برنامه کامپیوتری به زبان بیسیک برای طراحی این تقویت کننده ها به کمک پارامترهای ادمیتانس نوشته شده است . درادامه پروژه، مرحله انتگراسیون (تجمع) سیستم کل، شامل اجزاء باند پایه، فرستنده، آنتن، گیرنده، و آزمایش نهایی سیستم و اصطلاحات لازم، برای بهینه کردن سیستم می باشد. همچنین در ادامه برنامه کامپیوتری نوشته شده میتوان طرح مدارهای تطبیق و رسم مشخصات فرکانسی شامل بهره توان، بهره ولتاژ، فاز و غیره را به آن اضافه کرد بطوریکه بصورت یک package کامل درآید.