سیستم های فراپهن باند نیازمند آنتن های کم حجم با پترن های تشعشعی همه جهته و پهنای باند بالا می باشد.اختصاص محدوده ی باند فرکانسی 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز توسط کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا برای سیستم های فراپهن باند، موجب ایجاد تداخل با دیگر سیستم های مخابراتی بی سیم موجود مانندشبکه های محلی بی سیم، سیستم ها یوایمکس، باند cو xدر ارتباطات ماهواره ای و دیگر سیستم هامی گردد. بنابراین نیاز است تا آنتن های فراپهن باندی طراحی شوند که دارای رفتار حذف باند در باند سامانه های دیگر باشد.در این پایان نامه چند آنتن مایکرواستریپ تک قطبی جدید برای کاربردهای فراپهن باند معرفی می شود. از ویژگی های این آنتن ها می توان به پهنای باند امپدانسی بهبود یافته و حذف باند فرکانسی اشاره کرد. مشخصه ی حذف باند در محدوده های فرکانسی 3/3 تا 2/4 گیگاهرتز، 5 تا 6 گیگاهرتز، 1/5 تا 35/5 گیگاهرتز و 25/7 تا 75/7 گیگاهرتز مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای بهبود رفتار فرکانسی آنتن از روش هایی نظیر شکاف گذاری و هم چنین اعمال ساختارهای پارازیتی استفاده شده است که باعث افزایشپهنای باند نسبی آنتن های پیشنهادی به مقدار 115% و 135% شده است. هم چنین به بررسی قابلیت تجدیدپذیری در آنتن های مایکرواستریپ تک قطبی پرداخته شده است. در آنتن های با ساختار تجدیدپذیر ارایه شده، آنتن قادر به کلیدزنیبین حالت های پهنای باند امپدانسی بهبود یافته و ایجاد خاصیت حذف باند متغیر می باشد. برای ایجاد کلیدزنی از یک جفت دیود پین تعبیه شده در ساختار آنتن استفاده شده است. برای از بین بردن تداخل-های موجود در محدوده فرکانسی فراپهن باند، با تغییر موقعیت های روشن/ خاموش دیودها، آنتن-ها قادر به ایجاد خاصیت حذف باند به صورت تکی یا دوتایی می باشد. تمامی نتایج شبیه سازی موجود در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار شبیه ساز ساختارهای فرکانس بالا به دست آمده است. آنتن های مذکور پس از ساخت، در آزمایشگاه آنتن و مایکروویو شمال غرب کشور واقع در دانشگاه ارومیه و همچنین پژوهشگاه فضای مجازی تست شده است و تطابق مطلوبی بین پارامترهای اندازه گیری شده ی آنتن ها از قبیل تلفات برگشتی و پترن های تشعشی، با نتایج حاصل از شبیه سازی وجود دارد.

سیگنال های ارسال شده از ماهواره های گالیله و جی پی اس به سمت زمین شامل 3 مولفه؛ موج حامل، سیگنال پیام و کدفاصله یاب است. در این پژوهش با مطالعه دقیق این 3 مولفه، سیگنال فرکانس میانی گالیله و جی پی اس در باند l1 در محیط matlab شبیه سازی می شود. داده اولیه مورد نیاز سیگنال برای شبیه سازی داده آلماناک و افمریس است. از آنجایی که سامانه گالیله هنوز عملیاتی نشده است، داده افمریس مورد نیاز با استفاده از نرم افزار شبیه ساز سامانه گالیله بنام gssf و داده آلماناک در یک فایل متنی بصورت دستی تولید می شود. سپس، تحت الگوریتم های معین بصورت بیت به بیت در زیرقاب ها و صفحه های مربوطه جایگذاری می شوند. کد اولیه و کد ثانویه هر ماهواره گالیله و کد c/a gps با رجوع به مراجع پیاده سازی می شود. پیاده سازی این بخش در محیط برنامه نویسی matlab انجام می شود. نرم افزار softgnss (نسخه 3) برای ارزیابی اولیه استفاده می شود. طیف سیگنال در دو حالت با نویز گوسی محیط و بدون آن بدست آمد. طیف بدست آمده قابلیت اطمینان خوبی دارد از این جهت که در این مقاله داده آلماناک و افمریس مورد نیاز ماهواره های گالیله و gps در شبیه سازی سیگنال استفاده شده است. سیگنال های if تولید شده برای یک مقطع زمانی مشخص باید در یک حافظه با فرمت باینری ذخیره سازی شود. سپس فایل ذخیره شده با نرم افزار softgnss اجرا می شود و طیف سیگنال بدست می آید. این نرم افزار قادر است طیف سیگنال های گالیله و gps را نمایش دهد؛ اگرچه نمی تواند سیگنال های ماهواره های گالیله را ردیابی و ره یابی کند.

استفاده از مایکروویو و فرکانسهای موج میلیمتری برای کاربردهای باند وسیع و شبکه های lan بدون سیم و با سرعت انتقال دیتای بالا، سیستم های مخابراتی، رادار و رادیوسترونومی متداول ضروری است . در حال حاضر عمدتا از منابع لامپی جهت تولید سیگنال لازم در این فرکانسها استفاده می شود. به دلایل متعدد به دنبال آن هستیم که از منابع نیمه هادی بجای لامپها استفاده نماییم. از طرفی با پیشرفت تکنولوژی در صنعت نیمه هادی ها، فرکانس عملکرد این عناصر در حال افزایش است . لیکن توان خروجی یک المان نیمه هادی، محدود و کم است و باید از تعداد زیادی عناصر نیمه هادی جهت تولید توان مورد نیاز در این فرکانس ها استفاده نمود. روش های جمع توان در فضای آزاد، عملی ترین روش جهت جمع توان خروجی تعداد زیادی از این عناصر است . در این رساله روشی جهت تحلیل و مدلسازی جمع کننده های توان نوسان سازها در فضای آزاد ارائه شده است . در ابتدا، با یک روش تحلیل تمام موجی مبتنی بر روش ممان، به تحلیل ساختارهای متناوب غیرفعال با هر شکل دلخواه می پردازیم. با این روش امکان محاسبه ضرایب انعکاس و انتقال این ساختارهای متناوب که تحت تابش میدان الکتریکی قرار گرفته اند (همچون سطوح انتخابگر فرکانس یا fss) و نیز مقادیر امپدانس در محل تحریک ساختارهای متناوبی که توسط عناصر فعال درایو می شوند، فراهم می شود. بر پایه این تحلیل، بخش غیرفعال یک گرید اسیلاتور را می توان توسط یک مدار معادل چند پورتی مدلسازی نمود. سپس مدلهای مناسب عناصر فعال به این شبکه چند پورتی متصل می شود و در نهایت مدار معادلی برای گرید اسیلاتورها بدست می آید. در ادامه از روش تابع دورانی جهت تحلیل و استخراج مشخصات گردید اسیلاتورها استفاده می نماییم. بدین ترتیب با این روش تحلیل و تکرار آن، بستری جهت طراحی گرید اسیلاتورها، به منظور کار در فرکانسی خاص و توان خروجی حداکثر، با استفاده از سطوح متناوب با هر شکل دلخواه که بر طرفین یک زیربنای با ضریب عایقی و ضخامت ذلخواه ایجاد می شوند و توسط عناصر فعال نیمه هادی درایو می گردند فراهم شده است .