در این رساله خط انتقال غیرخطی چپگرد، بارگذاری شده با خازن غیرخطی سری و سلف خطی موازی به منظور بررسی امکان انتشار سالیتون، فشرده سازی و شکل دهی پالس تحلیل شده است. معادله های حاکم بر خط انتقال غیرخطی پیشنهادی، در حالت بدون تلف و با تلف با استفاده از روش آشفتگی کاهشی حل شده و نشان داده می شود که پوش سیگنال ولتاژ دو سر خازن غیرخطی سری همانند پوش موج انتشاری در فیبر نوری غیرخطی از معادله غیرخطی شرودینگر تبعیت می کند با این تفاوت که در خط انتقال غیرخطی پیشنهادی، علامت ضریب پاشندگی معادله غیرخطی شرودینگر همواره مثبت است، اما نشان داده می شود که علامت ضریب غیرخطی معادله شرودینگر به مشخصات خازن غیرخطی در بایاس کار وابسته است و می تواند مثبت یا منفی باشد. در نتیجه، در صورت منفی بودن ضریب غیرخطی، خط انتقال پیشنهادی امکان انتشار موج سالیتون تاریک و در صورت مثبت بودن ضریب غیرخطی، این خط امکان انتشار موج سالیتون روشن را دارد. برای تایید نتایج بدست آمده از روش آشفتگی کاهشی، چند خط انتقال چپگرد نمونه با سیگنال ورودی سالیتون مرتبه اول با روش توازن هارمونیک ها و نرم افزار ads شبیه سازی و نشان داده می شود که پوش سیگنال ولتاژ دو سر خازن غیرخطی سری در مسیر خط انتقال همان گونه که از روش آشفتگی کاهشی پیش بینی شده بود، بدون تغییر شکل موج منتشر خواهد شد. همچنین در رساله نشان داده شده است که برای انتشار سالیتون در این خط انتقال، لازم است که مرتبه سالیتون برابر واحد باشد تا اثر غیرخطی و پاشندگی یکدیگر را خنثی کنند. در صورت استفاده از سیگنال ورودی با مرتبه های بالاتر سالیتون، این خط انتقال به عنوان فشرده ساز و شکل دهنده پالس ورودی عمل می کند. بعنوان نمونه، پهنای یک پالس سکانت هایپربولیک با پهنای اولیه 20 نانوثانیه با اعمال به این خط انتقال غیرخطی، به 3 نانوثانیه کاهش یافته است. همچنین در رساله چگونگی استفاده از سالیتون برای افزایش نرخ داده در سیستم فرا پهن باند uwb ، شرایط ناپایداری مدولاسیونی این خط انتقال و تزویج خازنی بین دو خط انتقال غیرخطی چپگرد بررسی شده است.

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.

در این پایان نامه، نتایج شبیه سازی های انتشار برای کاربردهای شبکه داخلی بی سیم در فرکانس 60 گیگاهرتز گزارش داده شده است. بر اساس روش ردیابی پرتو و نیز مدل های اتلاف انتشار، شبیه سازی های انتشار در چهار سناریوی مختلف و در چند محیط داخلی متفاوت انجام شده است؛ الف) مدل کانال راهروی losو محیط اداری nlosب) مدل کانال فروشگاه nlosج) مدل کانال اتاق nlosد) مدل اتاق کنفرانس los. در این سناریوها پدیده های مختلف انتشار اعم از بازتاب، نفوذ و پراشو نیز مدل های مختلف اتلاف انتشار و همچنین اثر سایه افکنی ناشی از حضور افراد در محیط انتشار مورد بحث و شبیه سازی قرار گرفته است. در سناریوی اول مشاهده شد که توان پرتوهای مستقیم رسیده به گیرنده و یا پرتوهای بازتاب یافته از سطوح با انعکاس بالا نسبت به سایر پرتوها بیش تر است. در سناریوی دوم پراش سیگنال برای دو حالت پلاریزاسیون موج عرضی مغناطیسی و الکتریکی بررسی شد که در این حالت میزان تضعیف پراش برای پلاریزاسیون موج عرضی الکتریکی بیش تر از موج عرضی مغناطیسی ثبت شد. در سناریوی سوم نیز مشاهده شد که میزان اتلاف توان با سکون افراد میان لینک ارتباطی بین فرستنده و گیرنده بیش تر از تحرک افراد حاضر در محیط است و در نهایت در سناریوی چهارم میزان شیفت داپلر و اثرات محوشدگی ناشی از پرتوهای رسیده به گیرنده از مسیرهای مختلف در حوزه فرکانس و زمان مورد بررسی قرار گرفت که مشاهده شد میزان توان سیگنال دریافتی پرتوهای خوشه-1 بیش تر از سایر گروه هاست.