طراحی و تحلیل آنتن صفحه ای چاپی پهن باند برای ارتباطات مخابراتی

چکیده هدف از این پایان نامه طراحی، شبیه سازی و بهینه سازی آنتن فراپهن باند با ابعاد کوچک است. در این پایان نامه پس از مقدمه ای در مورد سیستم های uwb، یکی از المان های سیستم های uwb که آنتن فراپهن باند است بررسی می شود. انواع آنتن های فراپهن باند در فصل اول به صورت مختصر معرفی می شود. بهینه سازی طراحی این آنتن ها بسیار مهم است و از میان روش های مختلف بهینه سازی روش pso انتخاب شد که در فصل دوم این الگوریتم بهینه سازی معرفی و توضیح داده می شود. الگوریتم pso توسط آقای رحمت سمیع به حوزه ی الکترومغناطیس وارد شده است و در بسیاری از موارد بهتر از الگوریتم ژنتیک عمل می کند. آنتن های بهینه سازی شده نیاز به شبیه سازی در باند وسیع فرکانسی دارد و از آنجایی که روش fdtd دارای این قابلیت با سرعت بالا است این روش انتخاب و برای تحلیل سه بعدی فرمول بندی شد و در نرم افزار matlab پیاده سازی گردید. مباحث این روش در فصل سوم ارائه می شود. پس از آن در فصل چهارم نحوه ی طراحی آنتن فشرده پهن باند ویوالدی را ارائه می کنیم. با اعمال روش بهینه سازی pso بر روی آنتن مورد نظر و شبیه سازی، به ساختاری برای آنتن فراپهن باند ویوالدی می رسیم که از ساختار های قبلی بیش از 40% کوچکتر است و عملکرد آنتن در باند فراپهن باند مدرن بهتر از آنتن های معرفی شده در گذشته است. بر اساس شکل حاصل از بهینه سازی ساختار آنتن ویوالدی با استفاده از pso، استفاده از تابع نمایی خاصی برای منحنی آنتن فراپهن باند نمایی ویوالدی پیشنهاد و مقایسه می شود. در ادامه نتایج تئوری با نتایج عملی حاصل از پیاده سازی آنتن ها بر روی دی الکتریک fr4 مورد مقایسه قرار گرفته و تطابق بسیار خوبی بین نتایج مشاهده می شود. کلمات کلیدی: آنتن فراپهن باند، particle swarm optimization (pso)، fdtd