امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی, امواجی هستند که در فصل مشترک دو محیط با ثابت دی الکتریک های مختلف العلامه انتشار می یابند.با توجه به این که فلزات در فرکانس های نوری ثابت دی الکتریک منفی از خود نشان می دهند, بنابراین در فصل مشترک فلز/عایق امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی می توانند منتشر شوند. پلاریتون پلاسمون های سطحی با دور شدن از فصل مشترک دو محیط به صورت نمایی میرا و منجر به محصور شدن امواج در فصل مشترک دو محیط می شوند. در سال های اخیر به دلیل ابعاد کوچکتر از طول موج ساختار توجه زیادی به این امواج جلب شده است. پلاسمونیک مهمترین بخش در زمینه نانوفتونیک است وکاربردهای فراوانی در مدارهای مجتمع الکترونیکی فرکانس بالا، مخابرات نوری و حسگرها دارد. نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی به عنوان موجبر در مدارهای مجتمع نوری به کار می رود. از خاصیت های دیگر نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی داشتن مود دور-برد است. که با کاهش ضخامت فلز تلفات این مودکاهش یافته و طول انتشار افزایش می یابد. به دلیل محصور شدن امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی در فصل مشترک دو محیط, این امواج به ساختار سطح بسیار حساس هستند, وناهمواری های سطحی باعث تغییر معادله پاشندگی آن ها می گردد. به طور کلی ناهمواری های روی سطح را می توان به صورت 1- تابعی تصادفی 2- تابعی معین با معادله مشخص و متناوب مدل کرد که در این جا ناهمواری ها را به صورت گریتینگ با تابع متناوب مثلثی یا سینوسی مدل می شوند. در این پایان نامه اثر ناهمواری های سطح هادی، در ساختارهای دو لایه متشکل از عایق و فلز در فرکانس های نوری در حالت دو بعدی و با زاویه انتشار دلخواه تحلیل و شبیه سازی می شود. برای بررسی ناهمواری ها روش های عددی مختلفی وجود دارد. اما در این جا از روش های که ترکیبی از تحلیلی وعددی هستند, استفاده می گردد. سپس اثر این ناهمواری ها بر تیغه فلزی در عایق یعنی محیط سه لایه عایق/فلز/عایق (تیغه), ودر انتها اثر ناهمواری ها در نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی، تحلیل و بررسی می شود. برای تحلیل نوار فلزی از روش تقریبی ضریب شکست موثرکه نوار فلزی را به صورت دو تیغه در راستای عمود بر هم مدل می کند, استفاده می شود وپیشنهادی برای اصلاح این روش ارائه می گردد.

یکی از مهمترین چالش های موجود در شبکه wimax مشکل لینک با دیدغیر مستقیم است. در این نوع لینک، مسئله تلفات ناشی از نفوذ امواج به داخل ساختمان و دستیابی به پوشش مناسب درشبکه وجود دارد. یکی از روش های حل این مشکل، استفاده از تقویت کننده ها در شبکه، جهت بهبود کیفیت سیگنال است. استاندارد ieee 802.16j که مربوط به شبکه چند گامی است، به این منظور معرفی شده است. از طرفی یکی از مسائل مهم در شبکه چند گامی محل قرار گرفتن تقویت کننده ها در شبکه، جهت افزایش ظرفیت است. تحقیقات زیادی در این زمینه صورت گرفته است. در این تحقیقات، معیار تعیین نمودن بهترین محل تقویت کننده ها در شبکه، ظرفیت شبکه با توجه به لایه فیزیکی بوده است. در حالی که یکی از مسائل بسیار مهم در ظرفیت شبکه، الگوریتم زمان بندی و تخصیص منابع می باشد، که در تحقیقات انجام شده بررسی نگردیده است. در این پایان نامه الگوریتم های زمان بندی مطرح، برای بررسی تاثیری که در تعیین محل تقویت کننده ها دارند، مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به ضعفی که اکثر الگوریتم ها داشته اند ابتدا دو الگوریتم زمان بندی پیشنهاد شده است و سپس روشی برای تعیین محل تقویت کننده ارائه گردیده است. در روش ارائه شده برای تعیین محل تقویت کننده ها، ویژگی های لایه کنترل دسترسی رسانه (نوع الگوریتم زمان بندی وتخصیص منابع) و لایه فیزیکی در کنار هم برای پیدا نمودن محل تقویت کننده ها در نظر گرفته می شود. ذکر این نکته ضروری است که در اکثر تحقیقات انجام شده در زمینه الگوریتم های زمان بندی و تخصیص منابع، جهت بالا رفتن ظرفیت شبکه، فرض می شود که پیوستگی زمانی کانال کاربر بیشتر از طول زمانی یک فریم است، در صورتی که ممکن است این گونه نباشد. برای حل این مشکل الگوریتم های زمان بندی پیشنهادی در بخش زمان بندی و تخصیص منابع، به وضعیت لینک فیزیکی کاربران توجه وی‍‍ژه ای دارند و در شرایطی که پیوستگی زمانی کانال کاربران کمتر از طول زمانی یک فریم باشد، قابل اجراست.

در صنایع نظامی، ویژگی های الکترواپتیکی و الکترومغناطیسی پارچه های با ساختار خاص که با مواد ویژه ای تکمیل شده اند، نقش مهمی در تولید منسوجات با قابلیت اختفای بالا در برابر امواج رادار ایفا می کند. این به معنای پنهان ماندن از دید رادار و عدم امکان تعیین حرکات اهداف از طرف دشمن با استفاده از رادار و دیگر حسگرهای الکترواپتیکی است. در این پژوهش به معرفی انواع روشهای استتار در برابر تجهیزات رادار پرداخته شده است. بر این اساس انواع ساختارهای جاذب رادار معرفی و جهت طراحی و ساخت چنین پوششهایی، از ساختاری تک لایه با عنوان "پرده سالزبری" استفاده شده است. منسوجات مختلفی از جمله پارچه های اِسپِیسر در طراحی و ساخت پوشش جاذب رادار باند x و ku مورد استفاده قرار گرفت. در ساختار این پوشش از کربن بلک و نانولوله کربن به عنوان مواد تلفاتی رسانا استفاده شده و همچنین تأثیر پودر فلزاتی از قبیل مس و آلومینیوم در کارایی جاذب مورد بررسی قرار گرفته است. این مواد به وسیله تکنیک های چاپ و پوشش دهی منسوجات، روی پارچه های مورد نظر به کار گرفته شده است.تأثیر پارامترهای نوع مواد تلفاتی، ضخامت لایه تلفاتی، ضخامت پارچه اسپیسر و جنس پارچه پوشش دهی شده در جذب امواج الکترومغناطیسی ghz 8-18 بررسی گردید. جهت بهینه سازی هزینه ها و تعداد آزمایشهای جذب امواج رادار و همچنین تحلیل آماری و سیستماتیک نتایج، از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. تأثیر پارامترهای مختلف در آزمایشها و معنی-داری پارامترهای مورد نظر و نیز رفتار سطوح مختلف هر یک از پارامترها در فرکانسهای مختلف، با استفاده از نرم افزار minitab بررسی و تحلیل گردید. مشخص گردید که تغییرات پارامترهای نوع مواد تلفاتی و ضخامت پارچه اسپیسر از لحاظ آماری در نتایج آزمایش معنی دار است. به عنوان نتیجه نمونه هایی حاصل گردید که توانایی جذب 97/99 درصد امواج الکترومغناطیسی فرکانس 10 گیگاهرتز را دارند. همچنین در پهنای باند 8 تا 15 گیگاهرتز، قادر به جذب 90 درصد از امواج و در پهنای باند 3/9 تا 5/12 گیگاهرتز، قادر به جذب 97 درصد از امواج است.

آرایه آنتن های بازتابنده به دلیل ترکیب برخی از بهترین خصوصیات آنتن های رفلکتوری و آرایه ای با یکدیگر، سال هاست که مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. این آنتن ها به دلیل استفاده از تکنولوژی میکرواستریپ، آنتن هایی ارزان، کوچک و سبک هستند. در این پایان نامه نگاه نسبتاً جامعی به عملکرد آرایه آنتن های بازتابنده شده است. پس از توضیحاتی مقدماتی در ارتباط با عملکرد این آنتن ها روش های مختلف محاسبه ی فاز موج پراکنده شده از سلول آرایه تشریح شده اند. برای محاسبه نمودارهای اندازه و فاز پراکندگی از نرم افزار ansoft hfss استفاده شده است. در یافتن تمامی نمودارها فرض شده که عنصر درون یک آرایه متناوب بی نهایت از عناصری همانند خود قرار دارد لذا شبیه سازی آرایه به شبیه سازی یک سلول واحد آن کاهش یافته است. همچنین عملکرد اجزاء مختلف آرایه اعم از پچ ها، زیر لایه، فیدر، صفحه زمین، تغییر فاز دهنده و شبکه آرایه در عملکرد آن تشریح شده اند. یکی از مواردی که در مبحث آرایه بازتابنده، تاکنون کمتر از دیگر مباحث مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته مسئله ی تلفات در آن است. این مسئله از نقطه نظرهای مختلفی از جمله: تغییرات تلفات با تغییر فرکانس کار، تغییر تلفات با تغییر تانژانت دی الکتریک عایق، تغییر فرکانس رزونانس و در نتیجه فاز موج بازتابشی با تغییر تانژانت تلفات بررسی شده است. عنصری که این بررسیها در مورد آن انجام شده یک پچ ترکیبی از جنس مس است که بر روی یک عایق تلفاتی زمین شده با مس قرار دارد. در نهایت با استفاده از نمودارهای فاز پراکندگی عنصر پچ مربعی-که با فرض های ایده آل بدست آمدهاند دو آرایه آنتن بازتابنده، طراحی و ساختار بدست آمده شبیه سازی شده است. علی رغم فاصله داشتن خصوصیات آرایه ی طراحی شده، با فرض های ایده آل، بیم اصلی آنتن ها به جهت مورد نظر هدایت شده است.

پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیس، مسئله ای شامل آشکارسازی، مکان یابی، بازیابی شکل، و تصویربرداری از اجسام مجهول، با استفاده از میدان های پراکنده شده و معادلات ماکسول می باشد. برای حل مسائل پراکندگی معکوس روش های مختلفی وجود دارد که می توان آن ها را تحت دو عنوان کلی روش های کیفی و روش های کمّی، دسته بندی نمود. در این پایان نامه، بهبود روش بهینه سازی زیرفضا (som)، با استفاده از الگوریتم برنامه ریزی متوالی درجه دوم (sqp)، تحت عنوان sqp-som، برای پراکندگی معکوس از اجسام دی الکتریک، هادی، و آمیخته، مستقر در محیط های مختلف چون فضای آزاد، پس زمینه ناهمگن، و محیط چندلایه، به عنوان یک روش بازیابی کمّی دقیق و سریع ارائه شده، و اثر جریان های غیرتشعشعی (nr) القاشده در پراکنده ساز بر فرآیند بازسازی، ارزیابی گردیده است. بدین منظور مسئله پراکندگی مستقیم برای هر مورد با استفاده از یک روش عددی مناسب همچون دوقطبی های تزویج شده (cdm)، روش ممان (mom)، اجزاء محدود- انتگرال مرزی (fe-bi)، و معادلات انتگرالی میدان الکتریکی (efie)، رابطه مند و عملگر نگاشت بیرونی (نگاشت از فضای جریان القایی به فضای میدان پراکنده شده بیرونی) متناظر، برای تعیین بردارهای تشعشعی و nr با استفاده از شیوه تجزیه مقدار تکین (svd)، تحلیل طیفی شده است. برای بسط فضای برداری جریان القایی، ضرایب متناظر با پایه های nr، با روند کمترین مربعات به مولفه های مجهول پراکنده ساز ارتباط داده شده است. تحلیل بیان شده در مورد پراکنده ساز آمیخته (مخلوط دی الکتریک و هادی)، برای اولین بار در این پایان نامه ارائه و روابط مربوط به آن استخراج گردیده است. برای بازسازی پراکنده ساز های مجهول، تابع هدف براساس عدم تطابق در جریان های القایی و عدم تطابق در داده های پراکندگی تشکیل، و با استفاده از الگوریتم پیشرفته sqp، کمینه شده است. همچنین برای ارزیابی اثر جریان های nr، تابع هدف تشعشعی با حذف بخش nr جریان القایی، تعریف گردیده است. نتایج بازیابی به دست آمده از روش sqp-som، در همه مراحل آشکارسازی، مکان یابی، تعیین شکل و تصویربرداری، موفقیت آمیز بوده است. مقایسه این نتایج با نتایج به دست آمده از تابع هدف تشعشعی نشان می دهد، بازسازی جریان nr، برای تصویر برداری دقیق از پراکنده سازها ضروری می باشد.

در میان تکنولوژی های حسگر مختلف برای تشخیص میدان مغناطیسی، شاید اثر هال گسترده ترین و پرکاربردترین آن ها باشد؛ چرا که این امکان وجود دارد مبدل های اثر هال را با کیفیت بالا، با پروسه های استاندارد مداری مجتمع در صنعت میکروالکترونیک، به همراه مدارهای کمکی پردازش سیگنال، مطمئن و ارزان برای کاربردهای گسترده ساخت. با اینکه نزدیک به نیم قرن از کشف اثر هال می گذرد، تحقیقات پیرامون سنسورهای اثر هال همچنان ادامه دارد. در این تحقیقات سعی بر آن است که مدلهای دقیقی برای سنسور هال ارائه شود، کاربردهای جدید متناسب با تکنولوژی های نو ارائه گردد، ساختار یا مواد مورد استفاده در ساخت سنسور هال بهبود یابد، مدارهای جانبی جدیدی برای بهبود عملکرد سنسور طراحی شود ویا در دیگر زمینه های تحقیقاتی پیرامون سنسور هال کار شود. کار حاضر نیز در این راستا به بررسی و مدل سازی ساختار سنسور هال پرداخته است. در مدل ارائه شده، سعی گردیده حتی الامکان تأثیر تمامی پارامتر های موثر، پارامترهائی که قابل کنترل در پروسه یا طراحی می باشند، لحاظ گردد. این مدل می تواند به طراحی مناسب ساختار سنسور هال کمک کند تا متناسب با کاربرد و شرایط کاری مورد نظر، شرایط هندسی مطلوب در طراحی سنسور در نظر گرفته شود. همچنین این مدل می تواند طراحان مدار را در جهت انتخاب بهترین پروسه ی ساخت برای رسیدن به اهدافِ تعریف شده، و نیز طراحان پروسه را، جهت طراحی پروسه مناسب سنسور هال، یاری کند. در این پایان نامه به منظور دستیابی به مدلی مناسب از سنسور هال، ابتدا اصول عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته و جنبه های مختلف آن، شامل پارامترهای تعریف شده پیرامون سنسور هال، مواد مورد استفاده جهت ساخت سنسور، تکنولوژی های مورد استفاده در صنعت سنسور هال و اشکال هندسی متفاوت سنسور بررسی شده است. در ادامه، نحوه ی تأثیر هر یک از پارامترها بر عملکرد سنسور هال مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور از نرم افزار silvaco استفاده شده است. توسط این نرم افزار می توان نمونه ی مورد نظر را به صورت دلخواه تعریف و میدان مغناطیسی را به آن اعمال و ولتاژ حاصل را اندازه گیری نمود. به کمک این نرم افزار، و با تغییر پارامترهای مختلف، می توان حساسیت سنسور هال به پارامترهای مختلف را بدست آورد. بر اساس این نتایج روابط حاکم بر آن ها، توسط برازش منحنی با استفاده از نرم افزار matlab، بدست می آیند. با استفاده از روابط بدست آمده مدل مداری برای سنسور هال تعریف شده است که از آن می توان در کنار دیگر المان های معمول مداری استفاده نمود و ساختار سنسور هال را، در کنار مدار مورد نظر جهت استفاده از سنسور هال، بهینه نمود. در ادامه مدل ارائه شده در کنار یک مدار نمونه، توسط نرم افزار hspice، شبیه سازی و نحوه ی بهینه سازی پارامترها برای چند پارامتر نشان داده شده است. همچنین در کار حاضر layout چند حالت متفاوتِ سنسور هال، جهت ساخت با تکنولوژی 180 نانومتر استاندارد cmos ، ارائه شده است. تعدادی از layout ها معادل حالت های شبیه سازی شده، جهت مقایسه ی نتایج عملی پس از ساخت با نتایج شبیه سازی می باشند. تعدادی از حالات نیز، جهت بررسی شرایطی می باشد که توسط نرم افزار قابل بررسی نمی باشند.

مدارهای نوری توانایی انتقال اطلاعات با سرعتی بسیار بیشتر از مدارهای الکترونیکی معمولی را دارا می باشند. با این وجود، به علت وجود پدیده حد تفرق نور در مدارات و دستگاه های نوری، کوچک سازی و مجتمع سازی آن ها با مشکل جدی روبه رو شده است. یک راه حل برای رفع این مشکل، بکارگیری سیستم های پلاسمونیکی به منظور هدایت سیگنال ها در فرکانس های نوری می باشد. ادوات پلاسمونیکی در حالت کلی از عایق ها و فلزات نادر، که سطح مشترکشان توانایی محدود کردن امواج پلاسمون پلاریتون سطحی را دارا می باشند، تشکیل شده است. این امواج به دلیل ماهیت سطحی بودن خود، فارغ از اثر حد تفرق در موجبرهای نوری معمولی می باشند. موجبرها و دستگاه های پلاسمونیکی از گزینه های اصلی دستیابی به نسل بعدی مدارهای مجتمع نوری با فشردگی قابل توجه نسبت نمونه مشابه الکترونیکی خود، می باشند. تا به امروز انواع مختلفی از موجبرهای پلاسمونیکی با قابلیت دستیابی به مدارهای مجتمع نوری بسیار فشرده ارئه شده است، که در میان آن ها، موجبرهای پلاسمونیک هایبرید به دلیل دو مشخصه خوبی که به طور همزمان در ساختار خود دارند، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند، یعنی، طول انتشار بلند و تحدیدشدگی مودی به طور عالی. در این پایان نامه ، نوع جدیدی از موجبرهای پلاسمونیکی هایبرید ارائه می شود، و به صورت تحلیلی و شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار می گیرد. در موجبر پیشنهادی، از یک موجبر دی الکتریک معمولی که بر روی قرص soi قرار دارد، استفاده شده است. همچنین ا ز یک لایه فلزی بر روی قسمت سیلیکنی این موجبر به منظور بهره مندی از امواج پلاسمون پلاریتون سطحی ایجاد شده در سطح آن نیز استفاده شده است. همان گونه که در نتایج نیز آمده است، موجبر پیشنهادی توانایی تحدید کردن نور درفاصله هوایی مابین دو موجبر را تا حد 0.006 حد پدیده تفرق نور و نیز طول انتشاری در رنج میلی متر به طور همزمان را دارا می باشد. در این پایان نامه، همچنین میزان دقیق بودن فرآیند ساخت موجبر ارائه شده، مورد بررسی قرار می گیرد و مشخص می شود که موجبر طراحی شده به رغم خصوصیات عالی خود، حساسیت زیادی به ناهمواری های ایجاد شده در هنگام ساخت را ندارد. در نهایت نیز بر مبنای موجبر پیشنهاد شده، یک نمونه کارآمد از کوپلرهای جهتی ارائه و بر اساس طول کوپلینگ و ضریب کوپلاژ مورد بررسی قرار می گیرد.

سابقه تحقیقات و پیشرفت های علمی در زمینه فرکانس بالا نشان می دهد که ساختارهای هدایت کننده موج، نقش موثری در تکامل و نوآوری سیستم ها و مدارات مایکروویوی دارند. لزوم طراحی و ساخت زیر سیستم های مخابراتی و دستگاه های مورد استفاده در فرکانس های مایکروویو باعث می شوند تا شناخت صحیح،آنالیز و سنتز دقیق زیر سیستم ها از اهمیت بسیاری برخوردار باشند. یکی از ادوات غیرفعال پرکاربرد از این المان های مایکروویو، کوپلر (تزویج گر) می باشد. طراحی و ساخت کم هزینه و در عین حال ساده این ابزار اهمیت خاص خود را دارد. بنابراین باید انتخاب نوع کوپلر با توجه به امکانات ساخت بهینه باشد. تزویج گرها برای تقسیم و ترکیب سیگنالهای مایکروویو و نمونه برداری از آنها مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار معمول برای یک تزویج گر شامل دو خط انتقال با چند مکانیزم برای تزویج بین آنها است . بنابراین طراحی و ساخت این ابزار اهمیت خود را دارد. در این تحقیق به طراحی کوپلر خط شاخه ای 3db هیبرید °90، مبتنی بر تئوری کوپلرها پرداخته می شود. یک کوپلر 3db هیبرید °90 در فرکانس 4ghz با کوپلینگ 3db طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کوپلر پیشنهادی دارای پهنای باند وسیع و افت عبوری کم، تغییرات کمتر کوپلینگ نسبت به فرکانس و ایزولاسیون مناسب در تمامی پهنای باند می باشد. برای حصول اطمینان از نتایج به دست آمده، کوپلر ساخته و آزمایش شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی و اندازه گیری کوپلر ساخته شده سازگاری بالایی در بیشتر فرکانس ها از خود نشان می دهد.

توسعه سیگنال های صوتی و تصویری با کیفیت بالا و افزایش تعداد وسایل ارتباطی در منازل اخیرا باعث افزایش تقاضا برای مخابرات بیسیم با نرخ تبادل اطلاعات بالا در فواصل نزدیک شده است. فرکانس های موج میلیمتری (30 تا 300 گیگا هرتز) یکی از بهترین گزینه ها برای این منظور می باشد. باند فرکانس موج میلیمتری بعلت پهنای باند وسیع، امکان تبادل اطلاعات تا نرخ 5 گیگا بیت بر ثانیه را فراهم می سازد. بهرحال به علت تلفات سیگنال در فضای آزاد در این رنج فرکانسی، کاربردهای عملی همانند wpan به فواصل کوتاه محدود شده اند. در میان باندهای متنوع موج میلیمتری، باند فرکانسی 60 گیگا هرتز دارای خواص ویژه ای است که آن را برای مخابرات بیسیم در فواصل نزدیک، مناسب تر می سازد. مهمترین خاصیت آن، همپوشانی آن با رنج جذب رزونانسی اکسیژن است. بعلت خاصیت جذب بالا بعلاوه تضعیف در فضای آزاد، باند 60 گیگا هرتز برای مخابرات بیسیم در فواصل دور کاربرد ندارد. اما خاصیت جذب اکسیژن بعنوان یک مزیت در فواصل کوتاه شناخته می شود، زیرا امکان ایجاد نواحی بدون تداخل و به فاصله نزدیک به هم را فراهم می سازد. در طراحی یک لینک مخابراتی بیسیم، آنتن یکی از اجزاء حیاتی آن بشمار می رود. هنگام طراحی یک آنتن در فرکانس های موج میلیمتری، پارامترهای مختلفی باید در نظر گرفته شود. پارامترهای معمول آنتن نظیر بهره، پهنای باند و بازده، برای هر کاربرد باید خواسته های مشخصی را برآورده سازند. برای کاربردهای فاصله نزدیک در فرکانس 60 گیگا هرتز، آنتن هایی با بهره بالا و پهنای باند وسیع مورد نیاز است.آنتن های میله ای دی الکتریک مدت زمان زیادی است که به عنوان تشعشع کننده های اندفایر موج سطحی، شناخته شده اند. آنها به صورت مبدل امواج هدایت شده به امواج انتشاری فضای آزاد، تشعشع می کنند. این آنتن ها دارای اشکال متنوع و روش های تغذیه گوناگون هستند. میله های با سطح مقطع مستطیلی و دایروی، نسبت به بقیه از معروفیت بیشتری برخوردار می باشند. علیرغم کاربرد وسیع این نوع آنتن ها، روش های تئوری موجود برای طراحی این آنها با ساده سازی های بسیاری همراه هستند. در عوض، روش های عددی پیچیده ای نظیر fdtd، fem و روش های مبتنی بر معادلات انتگرالی، برای بررسی مشخصات تشعشعی آنتن های میله ای دی الکتریک مورد استفاده قرار گرفته است. هرچند این روش ها دقیق هستند، اما از لحاظ ریاضی بسیار پیچیده بوده و دید اندکی نسبت به ساز و کار تشعشعی این آنتن ها ارائه می دهند. در این پایان نامه، روش های تحلیلی مبتنی بر نظریه مدهای موضعی برای تحلیل آنتن های دی الکتریک تیپر شده با سطح مقطع دایروی و مستطیلی ارائه شده است.در این روش با نوشتن معادلات انتگرالی حجمی ساده ای برای آنتن های دی الکتریک که در آن توابع پایه ای بصورت قرص های نازک در طول آنتن هستند، و حل معادلات انتگرالی بروش ممان، جریان های پلاریزاسیون محاسبه شده و سپس با قرار دادن این جریان ها در فضای آزاد، پترن تشعشعی آنتن محاسبه می شود. سپس به صورت پایه ای به بررسی مکانیزم تشعشعی آنتن های میله ای دی الکتریک پرداخته شده و روشی برای طراحی آنتن جهت دستیابی به حداکثر بهره ارائه شده است. همچنین روش تحلیلی برای محاسبه پترن تشعشعی آنتن های دی اکتریک تیپر شده دایروی با ضریب نسبی دی الکتریک کم که شعاع آنها در محدوده خاصی تغییر می کند، ارائه شده است.

امروزه بهینه سازی تولید نانو الیاف از پلیمر های مختلف با توجه به کاربرد گسترده آنها در علوم مختلف بسیار مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. یکی از زمینه های کاربردی نانو الیاف، در زمینه ی ساخت پروتز ها و داربست های پزشکی است که از حساسیت بالایی برخوردار می باشد و نانو الیاف برای کاربرد در این زمینه باید از نظم و آرایش یافتگی بخصوصی برخوردار باشند. تا کنون روش های مختلفی به کار رفته است که تا حدی هم توانسته الیاف را در راستای طولی و عرضی منظم کنند ، اما چون نظم و آرایش یافتگی الیاف در راستای عرضی، در پزشکی و به خصوص برای کاشت سلول های تاندون پا، حائز اهمیت است ، در این تحقیق نیز روشی برای جمع آوری نانو الیاف به کار گرفته شد تا بتواند این نظم و آرایش را کنترل نماید. بدین منظور جمع کننده ای طراحی گردید که شامل سه بخش اصلی مدار کنترل، مدار فرمان و صفحه جمع کننده می باشد. توسط مدار کنترل، برنامه ای که چگونگی و زمان سوئیچ سیم های موازی و عمودی صفحه جمع کننده را تعیین می کند، منتقل و سپس توسط مدار فرمان اجرا می گردد. اصل کاری که صورت می گیرد، اتصال سیم ها با زمین است که توسط مدار کنترل می شود و طبق بازه ی زمانی دلخواه قطع و وصل می-گردد. با این کار، در واقع میدان قطع و وصل میشود و محل نشست الیاف بر روی صفحه ی جمع کننده، کنترل می گردد. همچنین با استفاده از نیروی ایجاد شده که در ارتباط با سوئیچینگ میدان وجود دارد، برنامه ی نرم افزاری طراحی شد که می تواند مسیر حرکتی نانو الیاف را به صورت تقریبی شبیه سازی نماید. در این برنامه میتوان برخی از متغیرهای آزمایش الکتروریسی را تعیین و در برنامه وارد نمود و با توجه به مسیری که مدل سازی می گردد، می توان انتخاب نمودکه چه شرایطی بهترین نتیجه را خواهد داد. در این تحقیق با استفاده از جمع کننده طراحی شده، نمونه هایی را الکتروریسی نموده و با آنچه از نمونه ی مدل سازی شده بود مقایسه کردیم و در آخر نتایج حاصل از تصویر semکه از نمونه ها تهیه شده بود و همچنین با استفاده از نمودار طیف توان زاویه ای که از همان تصاویر بدست آمد ، مشاهده کردیم که نتایج حاصل از مدل و تصاویر با یکدیگر همپوشانی و همخوانی خواهند داشت. در نتیجه با این روش می توان با توجه به کاربرد و آرایشی که مدنظر است، قبل از هر نمونه گیری، شرایط و مسیر حرکت را بررسی نمود. بنابراین می توان در مواد و انرژی و زمان انجام آزمایشات، صرفه جویی نمود.

در سالهای اخیر، افزایش تقاضا برای نرخ داده بالا و محدودیت در پهنای باند قابل دسترس، محققین را به بررسی و تحقیق درباره سیستمهای بیسیم که به صورت موثر و کارآمد از فضا بهره برداری میکنند، سوق داده است. رویداد قابل توجه در مخابرات بیسیم که بسیار کارآمد نیز هست، به کار بردن آنتنهای چندگانه در فرستنده و گیرنده میباشد. این رویکرد به سیستمهای مخابراتی چند ورودی- چند خروجی (mimo) انجامیده است. کاربرد آنتنهای آرایه ای برای سیستمهای سلولی بیسیم مورد توجه زیادی قرار گرفته است، زیرا از طریق مقابله با پدیده های محوشدگی و تداخل، پوشش و ظرفیت چنین سیستم هایی را بهبود می بخشند. همچنین با به کارگیری آنتن های آرایه ای در فرستنده و گیرنده، ظرفیت کانال های بیسیم به صورت قابل توجهی افزایش می یابد. به منظور طراحی سیستم های بیسیم چند ورودی- چند خروجی (mimo) با کارایی بالا و پیش بینی تأثیر انتشار چندمسیری تصادفی بر محوشدگی، داشتن مدلهای دقیق و معتبر برای کانال mimo ضروری است. در این پایان نامه یک تابع همبستگی متقابل بین توابع انتقال زمان- فرکانس- فضا برای دو زیرکانال محیط انتشار باز ناهمسانگرد همراه با آنتن های جهت دار با فرض موج صفحه ای، در حالی که گیرنده با سرعت ثابت در حرکت است، به دست آمده است. بیشتر مدلهای کانالهای mimo برای توصیف انتشار ناهمسانگرد، از یک فضای هندسی مشخص برای پراکنده سازها در اطراف گیرنده استفاده نموده اند. اما در این پژوهش، با رویکرد آماری- تحلیلی و استفاده از یک توزیع مناسب موسوم به وون مایسس برای توصیف انتشار ناهمسانگرد به توصیف و شبیه سازی کانال پرداخته شده است و تابع همبستگی متقابل (ccf) که به فرم بسته و با سهولت به کارگیری ارائه شده است، تابعی از چندین پارامتر محیط انتشار و آنتن های آرایه ای میباشد. این تابع همبستگی متقابل از مجموع دو جمله تشکیل شده است که هر دو جمله تأثیر کانال بیسیم را در اطراف فرستنده، گیرنده و در طول کانال بر حسب زمان، فرکانس حامل و موقعیت عناصر آنتن آرایه ای نشان میدهند. به منظور بررسی توصیف مزبور و مشاهده تأثیرات محیط انتشار، آنتن های بکار رفته و حرکت گیرنده روی ccf ، در حوزه فرکانس تابع چگالی طیف توان کانال در حالت ایستان محاسبه شده و شبیه سازی شده است.

امروزه امنیت یکی از مهمترین چالش هایی است که انسان با آن روبروست و تکنیک هایی برای افزایش امنیت محیط های حساس و استراتژیک مثل سایت های هسته ای، پالایشگاه ها، فرودگاه ها، بانک ها، موزه ها و غیره ارایه شده است. یکی از این روش ها استفاده از سیستم دیده بانی مایکروویو است. این سیستم از یک فرستنده و یک گیرنده مایکروویو با فاصله ثابت تشکیل می شود. فرستنده یک موج به سمت گیرنده ارسال می کند, در صورتی که شخصی وارد محوطه مورد محافظت شود, به علت مانع شدن، توان دریافتی در گیرنده تغییر می یابد. با توجه به سطح توان سیگنال دریافتی و پردازش آن می توان عبور فرد را آشکار کرد و سیگنال الارم را برای انجام اقدامات امنیتی لازم فعال کرد. در این پایان نامه پس از معرفی مشخصات یک سیستم سنسور مایکروویو و تعیین پارامترهای آن روشهایی برای پردازش توان دریافت شده در گیرنده بیان می شود. سپس با بررسی پدیده هایی که در یک لینک مایکروویو روی توان دریافتی تاثیر می گذارند, عبور انسان از کنار لینک مایکروویو تحلیل و به کمک نرم افزار matlab شبیه سازی گردیده است. در نتیجه یک تخمین از مقدار توان دریافتی در زمان آرامش سیستم و زمان حضور مانع بدست آمده که حساسیت مورد نیاز گیرنده راتعیین می کند. مدارهای گیرنده و فرستنده طراحی و شبیه سازی شده اند و در نهایت پیشنهاداتی برای بهبود عملکرد سیستم ارایه گردیده است.

پترن مجذور کسکانت اصلاح شده از جمله پترن های تشعشعی متداولی است که در آنتن رادارهای جستجو و مراقبتی، مورد استفاده قرار می گیرد و نقش به سزایی را در این نوع رادارها ایفا می کند. یکی از مهم ترین ویژگی های این پترن، ثابت ماندن توان دریافت شده توسط آنتن، از هدفی است که در ارتفاع ثابت از سطح زمین پرواز می کند (با فرض ثابت ماندن سطح مقطع راداری هدف). از دیگر ویژگی این نوع پترن، راستای پوششی زیادی است که در جهت ارتفاع فراهم می کند و باعث می شود هدف در رادار از دست نرود. روش های مختلفی برای ساخت این نوع پترن پیشنهاد شده است. از متداول ترین این روش ها می توان به دو روش اشاره کرد: 1- شکل دادن سطح رفلکتور با تغذیه آنتن هورن؛ 2- استفاده از تغدیه آنتن با بیم های پشته ای و رفلکتور سهموی (یا رفلکتور سهموی شکل یافته)؛ به صورتی که هر کدام از آنتن های تغذیه، بیم مشخصی را تولید می کنند؛ سپس به کمک یک مدار مایکروویوی به نام ماتریس، این بیم ها با وزن های مختلف با یکدیگر ترکیب شده و پترن مطلوب، حاصل می گردد. در این پایان نامه؛ با توجه به این که فرآیند ساخت رفلکتور شکل یافته و یا ساخت عملی ماتریس، مشکلات و پیچیدگی های فراوانی را در صنایع نظامی داخلی ایجاد کرده است؛ به بررسی روش های جایگزین پرداخته می شود؛ به طوری که بدون شکل دادن به رفلکتور و ایجاد تغییر در تغذیه، پترن موردنظر حاصل گردد. ابتدا؛ دو روش مذکور مورد بررسی قرار گرفته و روش رفلکتور شکل یافته؛ به صورت دقیق، تحلیل و با نرم افزار تجاری فکو شبیه سازی می گردد و پارامتر های مهم طراحی استخراج می شوند. به کمک نتایج بدست آمده، ایده ی استفاده از آنتن تغذیه به همراه آنتن لنز مناسب به عنوان تغذیه آنتن رفلکتور سهموی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و در انتها؛ به دلیل غیرعملی بودن ساخت آن در داخل کشور کنار گذاشته می شود. در ادامه؛ استفاده از دو هورن به عنوان تغذیه، بررسی و شبیه سازی شده و در پایان، استفاده از آرایه ای از آنتن ها در مقابل رفلکتور سهموی پیشنهاد و دامنه و فاز مورد نیاز عناصر آرایه به کمک الگوریتم ژنتیک بدست آورده می شود و سپس با استفاده از تغذیه خط دو سیمه در حالت موج رونده از طریق کوپلینگ پیاده سازی خواهد شد. تمام طراحی ها در فرکانس مرکزی 1300 مگاهرتز و و برای رسیدن به پهنای باند 100 مگاهرتز وگین 33 دسی بل و توان میانگین 10 کیلو وات انجام گرفته است.

آنتن های میکرواستریپ به دلیل داشتن ویژگی هایی از قبیل فشردگی ساختار،وزن کم،قیمت ارزان،سادگی نصب برای سطوح مختلف وقابلیت یکپارچه سازی با مدارهای چاپی امروزه بسیار پرکاربرد است.در کنار این مزایا عیب هایی از قبیل پهنای باند کم،بهره پایین برای این نوع آنتن وجود دارد که یکی از دلایل اصلی آن انتشار موج سطحی در ساختار است. راه حل مختلفی برای کاهش تاثیر موج سطحی وجود دارد.یکی از این راه ها ایجاد ساختار باند توقف در اطراف آنتن برای حذف امواج سطحی است.در این ساختارها با استفاده از معادله پاشندگی یک باند توقف بدست می آید که به پارمترهای ساختار بستگی دارد.در این باند ساختار مانع از انتشار امواج سطحی و باعث بهبود عملکرد آنتن می شوند.تاکنون انواع مختلفی از ساختارهای باند توقف با اشکال مختلف برای حذف امواج سطحی در باندهای فرکانسی مختلف پیشنهاد وطراحی شده است.در این پایان نامه ساختار باند توقف جدیدی ارائه می شود وبه صورت تحلیلی وشبیه سازی عددی مورد بررسی قرار می گیرد.در ساختار پیشنهادی از دوطبقه لایه عایقی تشکیل شده است که ساختار باند توقف در طبقه بالا قرار گرفته است.ابعاد آن طوری طراحی شده است که موج سطحی در طبقه بالا محبوس وحذف می شود ومقداری کمی آن وارد لایه پایین شود وچون ارتفاع لایه پایین ناچیز است در نتیجه می توان از اثر موج سحی وارد شده به آن صرف نظر کرد.پهنای باند قطع به واسطه اینکه پارامترهای ساختار باند توقف در اختیار ماست ووابستگی به ساختار اصلی آنتن ندارد یکی از مزیت های این ساختار است و در واقع با تغییر پارامترهای ساختار قابل انتقال به فرکانس مطلوب که سازگاری با ساختار آنتن داشته باشد می باشد ودر نهایت یک آنتن با پلاریزاسیون دایروی طراحی شده است.در این پایان نامه پارامترهای اصلی آنتن از قبیل پهنای باند وبهره و تراز گلبرگ کناری آنتن مورد بررسی قرار می گیرد

فیلترها نقش بسیار مهمی در بسیاری از کاربردهای مایکروویو مانند ترکیب یا جدا کردن فرکانس های مختلف ایفا می کنند. اصولاَ باندهای الکترومغناطیسی محدود هستند و این باندها باید به اشتراک گذاشته شوند. فیلترها برای انتخاب و محدود کردن سیگنال های مایکروویو تحت شرایط تخصیص طیف محدود به کار گرفته می شوند. روش های متنوعی برای طراحی و سنتز فیلترهای مایکروویو به کار گرفته می شوند، که از آن ها می توان به روش افت عبوری و روش ریچارد اشاره کرد. پیاده سازی این روش ها به دلیل اتصال سری ساختار مایکروویو مناسب، باعث ایجاد ناپیوستگی های تیز و کاهش کیفیت پاسخ فرکانسی می شود. در این تحقیق تکنیک جدیدی برای سنتز فیلترهای مایکروویو با بکارگیری روش پراکندگی معکوس با فرض عملکرد تک مودی پیشنهاد شده است. در این راه حل، ضریب تزویج مورد نیاز برای ادوات مایکروویو به عنوان تابعی از پاسخ فرکانسی مورد نیاز طراح، ارائه می شود. این روش اجازه سنتز فیلترهای مایکروویو با پاسخ فرکانسی دلخواه را تنها با شرط های پسیو ، پایدار و علی بودن می دهد. برای مدل سازی انتشار موج مایکروویو در طول فیلتر و پیاده سازی آن در محدوده وسیعی از تکنولوژی مایکروویو مانند خطوط انتقال صفحه ای، خطوط انتقال غیرصفحه ای و بسیاری از موجبرها از تئوری مودهای تزویج شده استفاده می شود. این روش سنتز برای تمام محدوده های فرکانسی مورد علاقه ما از کاهش کیفیت پاسخ فرکانسی جلوگیری می کند و نیازهای خارج از باند فیلتر را برآورده می سازد.فیلتر سنتز شده یک خط انتقال یا یک موجبر غیریکنواخت است که دارای تغییرات آرام و پیوسته در نیمرخ است و از ایجاد ناپیوستگی های تیز و تأثیرات زیان آور آن جلوگیری می کند. در نهایت یک فیلتر میان حذف چبی شف باند x در تکنولوژی موجبر و میکرواستریپ با استفاده از این تکنیک سنتز و پیاده سازی می شود.

چکیده حضور روز افزون انواع نمایشگر ها در عرصه های مختلف زندگی بشر حضوری چشم گیر و غیر قابل انکار است. هم اکنون نمایشگر ها در اکثر شاخه های علوم نقشی اساسی ایفا می کنند. در دو دهه ی اخیر برای به کمال رساندن نمایشگر ها تلاش های بسیاری انجام شده است. دو نکته ی اساسی برای بهبود برجسته ی نمایشگر ها اضافه نمودن بعد سوم به تصاویر و ارائه ی محیط های نمایش بهتر می باشد. به همین منظور این پایان نامه بر روی این دو موضوع متمرکز شده و ضمن بیان مبانی دید سه بعدی، به دو روش اساسی ایجاد این نوع دید یعنی روشهای استریو و هولوگرافیک پرداخته است. سپس در قدم بعدی انواع محیط های نمایش و کارکرد نمایشگرها با محیط های مختلف به عنوان اولین گام برای آشنایی با این حوزه بیان شده است. پس از ارائه ی مبانی فیزیکی لازم و بررسی اثرات غیر خطی بر روی محیط های مختلف خصوصاً محیط های سیال، بر پتانسیل بالای پدیده ی آکوستو-اپتیک توسط موج آکوستیکی حجمی در سیال تأکید شده و با تکیه بر این پدیده، تئوری های لازم و شبیه سازی آنها توسعه یافته، تا نشان داده شود چگونه با اعمال سیگنال مناسب به آرایه ای از ترانسدوسرها می توان پترن دلخواهی را تحت شرایطی به وجود آورد. همچنین در این راستا مسائل مربوط به پیچیدگی پترن و نحوه ی گسسته سازی و اثر پارامترهای آن برتشکیل پترن دلخواه بررسی شده است. در ادامه نتایجی به دست آمده که محدود به کاربرد نمایشگرهای کلاسیک نبوده و پراکندگی دلخواهی از نور را توسط پترن آکوستیکی ویژه ای توجیه می کنند. سرانجام روشی جدید به نام روش شکست های زنجیره ای برای طراحی پترن های آکوستیکی حجمی پیشنهاد شده و توسط این روش پیشنهادی چند پترن آکوستیکی به منظور پراکندگی نور در نقطه ای دلخواه از سیال شفاف طراحی و مدل سازی شده است. واضح است که با کنار هم قرار دادن این نقاط که به صورت نقاطی نورانی دیده می شوند می توان در محیط های سیال و شفاف تصاویر دلخواهی را ایجاد نمود.

در سال های اخیر لیزرها و تقویت کننده های فیبری با آلایش عناصر خاکی نادر توجه زیادی را در زمینه ی مخابرات نوری، صنعت، پزشکی و صنایع نظامی به خود جلب کرده اند. این لیزرها به دلیل مزیت هایشان به سرعت در حال جایگزینی ادوات لیزری پرحجم متداول در کاربردهای مختلف هستند. از جمله مزیت های این لیزرها می توان به کیفیت پرتوی بالا، بازدهی بالا، فشردگی و پایداری طول موج در برابر دما اشاره کرد. در این لیزرها امکان دسترسی به توان خروجی در حد کیلووات با بازده بیش از 80 درصد وجود دارد. فیبرهای با آلاییدگی ایتربیوم به خاطر مزایای متعددشان که از ساختار الکترونی ساده آن ها نشأت می گیرد، مورد توجه کاربران توان بالا است. با این وجود، رفتار ادوات فیبری با آلاییدگی ایتربیوم شدیداً متأثر از انتخاب طول موج های جذب و گسیل، گسیل خودبه خودی تقویت شده و پارامترهای دیگر است. همچنین افزایش توان در این فیبرها باعث ایجاد اثرات غیرخطی نامطلوب می شود. تحلیل دقیق تئوری به منظور بهینه سازی عملکرد تقویت کننده ها ی فیبری و همچنین ارزیابی میزان تأثیر گسیل خودبه خودی تقویت شده، اثرات غیرخطی و غیره الزامی است. هدف از این پایان نامه مطالعه ی طراحی تقویت کننده های لیزری فیبری توان بالا برای تقویت کنندگی امواج پیوسته و پالسی نانوثانیه است. بدین منظور مدل سازی این تقویت کننده ها با استفاده از معادلات نرخ لیزری وابسته به زمان بررسی شده است. بعد از به دست آوردن این معادلات برای تقویت کننده های فیبری، آن ها را با استفاده از روش عددی رانج کوتای مرتبه چهار برای حالت موج پیوسته و روش عددی تفاضل محدود برای حالت پالسی نانوثانیه برای فیبرهای دو غلاف با آلاییدگی ایتربیوم حل می کنیم و رفتار تقویت کننده را در این حالت ها بررسی می کنیم. در حالت موج پیوسته، مشخصه های مختلف مانند توزیع توان سیگنال و پمپ، جمعیت تراز بالا و توان گسیل خودبه خودی تقویت شده و غیره را در امتداد فیبر به دست می آوریم. در حالت پالسی مشخصه هایی مانند تغییر شکل پالس خروجی، تغییرات زمانی انرژی پالس، توزیع جمعیت تراز بالا، گسیل خودبه خودی تقویت شده و غیره را به دست می آوریم. سپس تقویت کننده ی فیبری دوغلاف با آلایش ایتربیوم تحت پمپ رو به جلو، پمپ رو به عقب و پمپ دو طرفه برای تقویت ورودی موج پیوسته و پالسی نانوثانیه با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف بهینه سازی می شود. در نهایت نتایج ساختو اندازه گیری یکنمونه تقوی تکننده ی لیزری فیبری پالسی با توان خروجی mw 100، پهنای پالس ns 150 و نرخ تکرار khz 500 ارائه می گردد.

برای تحلیل مسائل محیط های چندلایه می توان از معادلات mpie استفاده نمود که با توابع گرین حوزه مکان کار می کندکه با استفاده ازتئوری خطوط انتقال می توان به آسانی محاسبه نمود.در این تحقیق، با استفاده از روش بسط موجی تابع انتگرالده را به یک تابع همواری تبدیل کرده که بخش های تکینگی آن استخراج شده باشند.با استفاده از روش بسط موجی تابع انتگرالده را به یک تابع هموار تبدیل کرده و نشان داده می شود که حذف قطب ها منجر به انتگرالپذیری توابع گرین طیفی می شوند.

با توجه به نقش بسیار مهمی که امروزه سنسورهای نیمه هادی دقیق و پیشرفته در فعالیتهای گوناگون علمی ، صنعتی پژوهشی ، تجاری و ... عهده دار می باشند. در این پایان نامه روند طراحی و ساخت یکی از پرکاربردترین آنها یعنی سنسور فشار نیمه هادی ، با استفاده از پیزو مقاومتهای نفوذ داده شده ، مورد بررسی قرار گرفته و همچنین نظریه ها و روابط اساسی مربوطه بعنوان ابزار اصلی طراحی بیان می گردند. مساله اصلی طراحی انتخاب مقدار بهینه برای نسبت طول به ضخامت دیافراگم سنسور به منظور رسیدن به مشخصات مطلوب خطی بودن و حساسیت برای آن می باشد. در ادامه نیز نحوه محاسبه و آرایش مقاومتهای نفوذی ، زدایش دیافراگم کنترل ضخامت آن و فرایند عملیاتی ساخت سنسور به همراه ماسکهای مورد نیاز ارائه خواهند شد. در پایان نتایج شبیه سازی کامپیوتری معادلات ریاضی حاکم بر رفتار سنسورها ی فشار نیمه هادی ارائه می گردد.

در سالهای اخیر تحلیل غیرخطی، جهت طراحی مدارهای مایکروویو نظیر تقویت کننده های قدرت ، مخلوط کننده های فرکانسی ، چند برابر کننده های فرکانسی و غیره مورد توجه قرار گرفته است. برای تحلیل غیرخطی، روشهای مختلفی وجود دارد. از جمله حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی در حوزه زمان ، روش سری ولترا ، روش سیگنال بزرگ- سیگنال کوچک و روش توازن هارمونیکی . روش حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی در حوزه زمان دارای دقت زیاد بوده ولی پیاده سازی کامپیوتری آن مشکل می باشد. روش تحلیل سری ولترا بیشتر برای تحلیل مدارهای غیرخطی ضعیف که شامل چند فرکانس می باشند کاربرد دارد. روش تحلیل سیگنال کوچک-بزرگ برای مدارهای غیرخطی با دو تحریک سینوسی که یکی از آنها خیلی بزرگ و دیگری خیلی کوچک است ، بکار می رود و روش تحلیل توازن هارمونیکی برای تحلیل مدارهای غیرخطی قوی تک فرکانسی مورد استفاده قرار می گیرد.دراین پایان نامه پس از بررسی اهمیت تحلیل غیرخطی و روشهای مختلف آن ، یک ترانزیستور ‏‎mesfet‎‏ بوسیله مدار معادل غیرخطی جایگزین شده است و جزئیات کامل مدل غیرخطی ‏‎mesfet‎‏ مورد بررسی قرار گرفته است سپس با استفاده از روش توازن هارمونیکی یک تقویت کننده قدرت ‏‎mesfet‎‏ یک طبقه در فرکانس ‏‎10ghz‎‏ تحلیل شده است و نتایج حاصل با نتایج مقالات مقایسه گردیده است.