در این پژوهش، ساختارهای نوینی برای تشدیدکننده های دوبانده ی فشرده در کاربردهای wlan ارائه شده است. این تشدیدکننده ها با استفاده از تئوری های خطوط انتقال و ماتریس های پراکندگی و انتقال تحلیل شده و با استفاده از الگوریتم جستجوی الگو بهینه سازی شده اند. هدف بهینه سازی، دستیابی به تشدیدکننده ای است که علاوه بر تشدید در فرکانس های موردنظر (2.45ghz و 5.25ghz)، حداقل ابعاد ممکن را نیز دارا باشد. کاربرد این تشدیدکننده ها در طراحی فیلترهای دوبانده ی فشرده بررسی شده است. به منظور بررسی صحت تحلیل ها و شبیه سازی ها، فیلترهای طراحی شده، ساخته و اندازه گیری شده اند. تطابق نزدیک نتایج اندازه گیری ، شبیه سازی و تحلیلی، گواه عملکرد صحیح این تشدیدکننده ها و دستیابی به اهداف اولیه ی پروژه است. مدار تطبیق امپدانس دوبانده ای نیز پیشنهاد شده است که جوابگوی نیازهای طراحی فیلترهای دوبانده با مشخصات فیلتری مستقل در دو باند عبور باشد. این مدار تطبیق امپدانس می تواند امپدانس حقیقی استاندارد (50 اهم) را به دو امپدانس مختلط دلخواه در دو فرکانس تطبیق دهد.

سطوح انتخابگر فرکانس یا fss در مایکروویو کاربرد زیادی دارند و به عنوان فیلترهای سه بعدی در بسیاری از ادوات مایکروویو به کار می روند. این سطوح ساختارهای متناوبی هستند که امکان فیلترینگ فرکانسی امواج الکترومغناطیسی ورودی را فراهم می کنند. از مهمترین کاربردهای سطوح انتخابگر فرکانس که در سال 1960 ارائه شد می توان به فیلترهای فرکانسی در سیستم های آنتنی رفلکتوری ،رادوم ها، سیستم های چند تغذیه ای برای مخابرات ماهواره ای و پوشش رادار اشاره کرد. یکی از ساده ترین و قابل لمس ترین کاربردهای آن در اجاق مایکروفر می باشد. در روی درب اجاق مایکروفر یک صفحه با عناصر حلقوی بر روی آن قرار دارد که در فرکانس ghz2.45 تشدید می کند و اجازه عبور موج به بیرون را نمی دهد. در حین پخت غذا قابل مشاهده است، ولی امواج بیرون نمی آید. با توجه به کاربرد های زیاد fss که به عنوان فیلتر در باند های مایکروویو و اپتیک بکار می روند، در دو دهه اخیر کاربرد آنها بسیار توسعه یافته است. جدا از مباحث عملی، روش های عددی بسیاری برای تحلیل آنها وجود دارد که دید الکترومغناطیسی گسترده ای در اختیار ما قرار خواهد داد. قابلیت های fss با اضافه شدن المان های اکتیو توسعه بیشتری پیدا کرده است[ - ]. مقالات زیادی در زمینه fss و کاربرد آن به چاپ رسیده است. مبنای این پایان نامه بر اساس آن است که بتوان به بوسیله مدار معادل از روش عددی دوری کرد تا یک دید عملی برای ساخت این عناصر پیدا کرد. در ضمن همزمان روش عددی برای تحلیل نیز بررسی می شود. در فصل اول به معرفی انواع صفحات و کاربردهای آنها پرداخته می شود. مبانی و اصول طراحی و شمای کلی برای انتخاب شکل و همچنین ملاحظات تئوری در این فصل به صورت کامل ارائه شده است. در فصل دوم یک روش تحلیل تئوری موسوم به شرط مرزی میانگین بررسی می شود که با تقریب درجه دوم یک شبکه از سیمهای موازی را که در طراحی قسمتی از فیلتر fss به صورت غیر مستقیم استفاده شده است، تحلیل می کند. رابطه بدست آمده برای شبکه توری در نهایت با رابطه بدست آمده از روش ممان که در ضمیمه اثبات شده، مقایسه می-شود. در این حالت یک مقدار معادل برای عرض نوارهای شبکه توری با قطر سیم های موازی بدست می آید. در فصل سوم روش اصلی برای تحلیل fss و آرایه ها که همان تئوری فلوکه است بطور کامل بررسی و معادلات آن استخراج می شود. در فصل چهارم فیلترهای طراحی شده توسط المان های کوچک شده تشریح و نتایج شبیه سازی و اندازه گیری با معادلات بدست آمده در همان فصل و فصول قبل مقایسه می شوند، یک نمونه از این فیلترها در باند x ساخته شد. که تطبیق بسیار خوبی بین نتایج اندازه گیری و شبیه سازی وجود داشت.

در این پایان نامه به طراحی، بهینه سازی و ساخت یک آرایه دوتایی آنتن مارپیچی مود محوری کوتاه که در باند l کار می کند، پرداخته شده است. برای بهبود عملکرد آرایه، توجه روی پارامترهای مهم نظیر بهره، نسبت محوری، تطبیق امپدانس و تزویج متقابل با استفاده از روش های مناسب معطوف شده است. با بهینه سازی قطر سیم مارپیچ و ارتفاع مارپیچ از صفحه زمین، تطبیق امپدانس فراهم شده است. ضریب انعکاس ورودی |s_11 | در این حالت به کمتر از -20 db در فرکانس مرکزی 1.575 ghz رسید. برای بهبود نسبت محوری از تکنیک اضافه کردن تعداد دور غیر صحیح به انتهای مارپیچ و بهینه سازی استفاده شد. این روش موجب افزایش طول محوری مارپیچ-ها نمی شود، چون متناسب با اضافه کردن تعداد دور غیر صحیح، زاویه پیچش مارپیچ، کم می گردد. نشان داده شد که با اضافه کردن 0.19 دور به انتهای مارپیچ 2 دوری عناصر آرایه، نسبت محوری برای محدوده زاویه elevation بزرگی کوچک و حدود ?76?^0 برای نسبت محوری زیر 3db اندازه گیری شده است. به عبارتی نزدیک به نصف نیم فضای بالایی می تواند تشعشع با پلاریزاسیون دایروی تولید کند. همچنین پهنای باند نسبت محوری 3db اندازه گیری شده حدود 15.8 % می باشد. روش های ارائه شده موجب تسهیل ساخت آنتن نسبت به روش های دیگر می شود. در ادامه برای کاهش تزویج متقابل بین آنتن ها، با توجه به آن که آنتن مورد نظر به صورت غیر مسطح است، آرایه ای از حلقه شکاف دار تشدید کننده(srr) در محدوه فرکانس کاری آنتن طراحی و در فضای فاصله بین دو آنتن قرار داده شده است. این امر موجب آن می شود که تزویج متقابل (|s_21 |) در محدوده فرکانسی 1.56 ghz تا 1.74 ghz با یک مقدار مینیمم (در حدود -25 db) در فرکانس تشدید 1.61 ghz کاهش یابد. هم چنین مقدار |s_11 | بهبود یافته و ماکزیمم بهره از 11.5 db (بدون آرایه های srr) به 12.9 db با قرار دادن آرایه های srr در فاصله بین دو آنتن افزایش می یابد. کلیه مراحل طراحی و بهینه سازی با استفاده از نرم افزار cst انجام گرفته است. در نهایت آرایه مورد نظر ساخته و اندازه گیری شد. نتایج اندازه گیری دارای تطابق خوبی با نتایج شبیه سازی می باشد.

در این پژوهش کاربرد تشدیدگرهای با بارگذاری استاب، که زیرمجموعه ی تشدیدگرهای چندموده محسوب می شوند، در طراحی فیلترهای فشرده ی مایکرواستریپ مطالعه می شود. این تشدیدگرها قابلیت ایجاد چندین قطب را در باند عبور دارند و به کمک آنها می توان تعداد تشدیدگرهای لازم برای درجه ی مشخصی از فیلتر را کاهش داد. با توجه به اندازه ی کوچکتر، تلفات عبوری کمتر، سهولت طراحی و تنظیم، قابلیت دستیابی به پهنای باند وسیع و دارا بودن صفر انتقال ذاتی در پاسخ فرکانسی، در سالهای اخیر تشدیدگرهای با بارگذاری استاب به طور گسترده ای در طراحی فیلترهای مایکرواستریپ مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مطالعه، در ابتدا با استفاده از تشدیدگرهای دوموده با بارگذاری استاب دو فیلتر میان گذر با پاسخ شبه بیضوی وارونه طراحی می شود. برای بدست آوردن پاسخ وارونه از تزویج منبع-بار با دو جنس متفاوت سلفی و خازنی ونیز قابلیت ذاتی تشدیدگرها در جابجایی صفر انتقال استفاده شده است. هرکدام از این فیلترها دارای دو صفر انتقال در دو طرف باند عبور هستند که شیب قطع آنها را بهبود می بخشد. برای طراحی این فیلترها از روش ماتریس تزویج تعمیم یافته بهره گرفته شده است. در ادامه یک تشدیدگر سه موده با بارگذاری استاب ارائه شده و از آن در طراحی یک فیلتر میان گذر با باند قطع وسیع استفاده شده است. در این فیلتر به کمک چهار روش متمایز، پنج صفر انتقال تولید شده است که علاوه بر ایجاد گزینش فرکانسی بالا، حذف هارمونیکها تا 4f0 نیز میسر شده است. فیلتر اخیر نسبت به نمونه های قبلی اندازه ی کوچکتر، تلفات عبوری کمتر و باند قطع وسیع تری دارد. طراحی این فیلتر نیز به روش ماتریس تزویج تعمیم یافته صورت گرفته است. در پایان با ساخت و اندازه گیری پاسخ این فیلترها، بررسی صحت روشهای بکار رفته در طراحی میسر شده است. نتایج شبیه سازی و اندازه گیری تطابق مطلوبی را نمایش می دهند.

در این رساله تغییرات رفتار تشعشعی آنتن شکافدار موجبری در حضور تیغه ای از فرامواد مورد ‏بررسی قرار گرفته است. دیده می شود که با قرار دادن این تیغه بر روی آنتن و با انتخاب صحیح ‏ضریب شکست و ضخامت آن، می توان جهت دهی را بهبود بخشید. به منظور این کاربرد و ‏کاربردهای دیگر، ساختارهای جدیدی از فرامواد ارائه شده است که هدف هریک بهبود یک یا چند ‏مشخصه از این مواد بوده است. سعی شده است که خواص ساختارهای پیشنهادی به مشخصات ‏محیط همسانگرد نزدیک شود و پهنای باند عبور با ضریب شکست منفی و نزدیک به صفر، افزایش ‏یابد. همچنین از ابعاد فیزیکی آنها کاسته شده است تا بتوان به ویژگی های محیط پیوسته نزدیک تر ‏شد. یکی از این ساختارها در محدوده نسبتاً وسیعی ضریب شکست نزدیک به 1- دارد که در اکثر ‏فرامواد این بازه بسیار کوچک است و در بخش اعظمی از باند عبور چپ گرد درای تطبیق مناسبی ‏با فضای آزاد می باشد. در این فرامواد با اصلاحاتی در ساختار، به رفتاری ‏non-bianisotropic‏ دست ‏یافته ایم. همچنین ساختاری پیشنهاد شده است که دارای مشخصات ظاهری ساده ای و پهنای باند ‏چپ گرد بسیار وسیعی می باشد که تنها بر یک روی زیرلایه چاپ می شود. به دلیل ساختار کاملاً ‏متقارن رفتاری همسانگرد در دو بعد دارد و با این ساختار می توان یک فراماده سه بعدی نیزایجاد ‏نمود. مشخصات الکترومغناطیسی فرامواد پیشنهادی بطور کامل با شبیه سازی هایی در مقیاس تک ‏سلولی و ماکروسکوپی بررسی شده است. در هر مورد با ارائه مدلهای مداری مناسب، فرکانس تشدید ‏مغناطیسی در قالب فرم های بسته ای قابل پیش بینی می باشد. همچنین نمونه هایی از آنها ساخته ‏شد و مشخصات اندازه گیری شده آنها با نتایج تئوری تطابق خوبی نشان می دهد.

فرامواد ساختارهایی هستند که رفتار الکترومغناطیسی آنها در مواد طبیعی مشاهده نمی شود. به دلیل خواص این ساختارها در ده? اخیر تمرکز زیادی در حوز? الکترومغناطیس بر روی این ساختارها شده است. با استفاده از همین ویژگی ها، در این پایان نامه چند کاربرد جدید برای این ساختار در ساختارهای موجبری و آنتنی ارائه شده است. استفاده ازesrrs در ساختارها موجبری siw باعث انتشار امواج در زیر فرکانس قطع آن گردید. باند عبوری که در ناحی? انتشار خود عرضی کمتر از نصف طول موج فرکانس قطع و در نتیجه کوچک سازی آن ساختار را در پی داشته است. استفاده از این چیدمان تشدید کننده های تعبیه شده، اولین بار در این پایان نامه ارائه شد و انتشار برای انواع تشدید کننده ها با فرکانس تشدید مختلف در آن به صورت تئوری ارائه گشته است. تلفات عبوری پایین در ناحی? گذر زیر فرکانس قطع و یا ناحی? قطع بسیار تیز در بالای فرکانس قطع که می تواند کاربردی فیلتری به آن ببخشد از جمله مزیت های این ساختار پیشنهاد شده می باشد. این ساختار می تواند به عنوان نامزدی برای طراحی ابزارهای مایکروویوی فشرد? انتخاب شود. طراحی زیرلای? مهندسی شده مغناطیسی-الکتریکی نوینی نیز در این پایان نامه بررسی شده است. ضخامت این زیرلای? مغناطیسی پیشنهاد شده می تواند به همان ضخامت دی الکتریک مهمان محدود شود، بنابراین دیگر مشکلات غیر هم صفحه شدن ساختار و ملاحظات ناشی از کنار هم قرار دادن تیغه های شامل تشدید کننده ها را نخواهد داشت. برای مقایسه چند نوع زیرلای? معادل برای نشان دادن اثبات درستی استخراج پارامترهای سازندگی زیرلای? و تاثیر وابستگی زیرلایه به فرکانس و تلفات بررسی شده است. در آخر برای نشان دادن درستی تحلیل ها و بررسی های این ساختارها، یک نمونه از هر کدام ساخته شده و اندازه گیری های انجام شده مطابقت خوبی با نتایج شبیه سازی داشته است. استفاده از تکنولوژی مداری های مایکروویوی چند لایه می تواند امکان تحقق ساختارهای تشدیدی تعبیه شد? پیچیده تری را محقق می کند.

هدف از این پروژه بررسی آرایه بازتابی با استفاده از آنتن تشدیدی عایقی به عنوان المان می باشد. در آرایه بازتابی، به طور معمول از پچ میکرواستریپ به عنوان المان استفاده می گردد. با توجه به این که آنتن تشدیدی عایقی دارای خواصی نظیر پهنای باند امپدانسی و بازدهی تابشی بالاتر نسبت به پچ است، در این تحقیق به ارائه و تحلیل المان های جدیدی از این نوع پرداخته شده است. سه نوع المان مختلف با هدف ایجاد پلاریزاسیون دو خطی، پلاریزاسیون دایروی و افزایش پهنای باند مورد بررسی قرار گرفته است. خاصیت پلاریزاسیون دوخطی در زمینه آرایه بازتابی با استفاده از آنتن تشدیدی عایقی تا کنون بررسی نشده والمان ارائه شده، در مقایسه با المان های پچ، پهنای باند و بازدهی بیشتری دارد. المان دوم، با هدف ایجاد پلاریزاسیون دایروی 30 درصد پهنای باند نسبت محوری ایجاد نمود. در سومین ساختار ارائه شده پهنای باند بهره برابر با 28 درصد به دست آمده است. المان های مورد بررسی از نظر سطح لوب فرعی و بازدهی تابشی عملکرد بهتر و یا قابل قبولی را در مقایسه با کارهای قبلی نشان داده اند. برای به دست آوردن نمودارهای فاز از روش المان محدود در نرم افزار hfss و برای محاسبه پترن از دو روش انتگرال محدود در نرم افزارcst mws و خط انتقال در نرم افزار cst ms استفاده شده است. هم چنین برای تأیید نتایج ساخت، سلول واحد با توجه به امکانات موجود ساخته شده و در آزمایشگاه مایکروویو دانشگاه تربیت مدرس مورد تست قرار گرفته است. در تمام موارد نتایج ساخت با نتایج شبیه سازی مطابقت قابل قبولی داشته است.

در پایان نامه حاضر به بررسی جاذب های مایکروویو پرداخته و برای بر طرف کردن کاستی های آنها تعدادی ساختار پیشنهاد شده است. جاذب هایی که برای این کار پیشنهاد شده از نوع جاذب-های مسطح متامتریال می باشد. در این پایان نامه چندین ساختار جاذب دو لایه و یک لایه یک بانده و یک ساختار دو بانده و سه بانده طراحی و بهینه سازی شده است. این جاذب ها خصوصیاتی دارند که آنها را نسبت به کار های گذشته برتری می بخشد. افزایش پهنای باند فرکانسی، پهنای باند زاویه-ای مطلوب و متقارن و غیر حساس بودن این ساختار ها نسبت به تغییر در پلاریزاسیون موج الکترومغناطیسی برخوردی از مهمترین ویژگی های آنها می باشد. کلیه شبیه سازی ها و بهینه سازی ها با استفاده از دو نرم افزار hfss و matlab انجام گرفته است. در نهایت برای بررسی کارایی عملی این جاذب ها، چند نمونه از آنها ساخته و در اتاق آنتن مورد تست آزمایشگاهی قرار گرفته است و نتایج عملی تطبیق خوبی با نتایج شبیه سازی ها نشان داد.

گسترش نیازها، افزایش کاربران و معرفی سرویسهای جدید روش فعلی استفاده از فضای فرکانسی که مبتنی بر اختصاص ثابت فرکانس است را ناکارآمد می نماید. روش اختصاص فرکانس بصورت پویا می تواند سبب افزایش بازده در بکارگیری فضای فرکانسی شود. تکنولوژی رادیوی شناختی با ویژگی اصلی بکارگیری روش اختصاص پویای فرکانس، پاسخی برای حل این چالش است. این رادیو با جستجوی فضای فرکانسی اطراف خود باید از بخشهای خالی طیف به نحو مناسب استفاده کند. در این رساله دو روش جدید برای جستجوی طیف ارائه شده و مورد بررسی قرار می گیرند. روش اول با استفاده از یک آرایه آنتنی، جستجوی فرکانسی به همراه تعیین زاویه ورودی سیگنال را انجام می دهد و در مجموع یک جستجوی دو بعدی را فراهم می کند. تعیین وجود سیگنال در این روش بر اساس روش محاسبه انرژی است. در این راستا یک آنتن حلزونی مسطح با تغذیه از خارج بازوها با پهنای باند امپدانسی 1:10، با توجه به محدوده فرکانسی استاندارد ieee 802.22 طراحی و ساخته شده است که نسبت به نمونه های آنتن حلزونی مسطح قبلی، از جهت سادگی تغذیه و پهنای باند بالا برتری دارد. با بررسی و تحلیل روش اول، محدودیتهای آن از جمله زمان جستجو، پهنای باند جستجو و عدم کارایی در ورود چندین سیگنال همزمان، سبب شد با رفع معایب روش اول، روشی سریع و قابل بکارگیری در پهنای باند بالا، با استفاده از pfd ارایه شود. اساس این روش بر تحلیل خروجیهای pfd و تفاوت خروجیها در حالتهای سیگنال و نویز است. در این راستا دو الگوریتم برای تحلیل خروجیهای pfd مطرح شده و از جوانب مختلف بررسی شده اند. در الگوریتم اول گذرهای صفر سیگنال، تغییرات و پایداری آنها در بازه زمانی مشخص مورد بررسی قرار می گیرد. این الگوریتم بصورت تئوری آنالیز شده و نتایج آن با شبیه سازیها مطابقت داشته است. در الگوریتم دوم از میزان مشابهت و تکرار شکل خروجی پالس pfd و مقایسه آن با میزان آستانه استفاده شده و نتایج آن با شبیه سازی بررسی شده است. مقایسه این روش با سایر روشها نشان می دهد که با انتخاب پارامترهای مناسب برای سیستم، احتمال کشف سیگنال در روش پیشنهادی نسبت به روشهای قبلی، با مقدار احتمال fa یکسان بیشتر است. همچنین تحلیل زمانی، مزیت این روش در افزایش سرعت جستجو نسبت به روشهای پیشین را با دقت یکسان مشخص می سازد. به علاوه در این روش امکان تغییر دقت جستجو تنها به کمک تغییر فرکانس مرجع بدون نیاز به تغییر پهنای باند فیلتر فراهم می شود. بررسی صحت عملکرد این روش با پیاده سازی آن توسط fpga صورت گرفته است.

در این رساله ابتدا، مطالعات کاملی در حوزه آنتن های همدیس صورت گرفت. مطالعات جامعی در زمینه روش ممان برای تحلیل ساختارهای همدیس کروی انجام شد که به طور مفصل در پیوست أ آمده است. در ادامه آرایه های همدیس مورد مطالعـه قرار گرفتنـد. برغم قابلیت ها، مزایا و کاربـردهای فراوان آنتن های آرایه همدیس نسبـت به آرایه های خطی و صفحه ای، این آرایه چالش هایی از قبیل سمتگرایی هر عنصر به جهتی خاص، تاثیرات جدی قطبش متعامد، پهنای باند عملکردی محدود، محدودیت ها و مشکلات ساخت و غیره دارند. از طرفی راه حلی به فرم بسته برای تحلیل این آرایه ها وجود ندارد و ابزارهای تحلیل این آرایه ها در حال گسترش است. سپس مسئله سنتز آرایه های همدیس مورد بررسی قرار گرفت. در مقالات و گزارشات فنی، روش-های متعددی برای سنتز آرایه ها معرفی شده اند، اما بهترین تقریب از حالت عملی، مستلزم منظور نمودن اثرات تزویج، هندسه آرایه و مشخصات واقعی آرایه است. در این رساله، روش های موجود در سنتز آرایه همدیس بررسی شد. مزایا و معایب هر یک ارائه گردید. سپس با اعمال تغییرات مناسبی در روش warp، عملکرد بهتری از این روش در سنتز آرایه همدیس نیم کره دیده شد. در ادامه روش ترکیبی پیشنهاد گردید که ترکیب روش 2lb-mopso و روش warp است. نشان داده شد پاسخ های بهتری نسبت به روش پیشنهادی warp ارائه می نماید که در اکسترمم-های محلی گرفتار نخواهد شد و همچنین بدلیل ارائه جبهه موج از دو هدف سطح گلبرگ و قطبش متعامد پایین، آزادی عمل بیشتری به طراح می دهد. به منظور تشکیل آرایه همدیس نیم کره، ابتدا عنصر میکرواستریپی مستطیلی که بر روی نیم کره وفق یافته است. آرایه همدیس نیم کره با تعداد 7، 16، 19 و 30 عنصر میکرواستریپ مستطیلی تشکیل گردید. نشان داده شد که با افزایش تعداد عناصر، الگوی تشعشعی بدست آمده به الگوی تشعشعی مطلوب نزدیکتر و شبیه تر است. همچنین با تعداد بیشتر عناصر، می توان به sll و xpl پایین تری دست یافت. اثر صرفنظر کردن از تاثیرات متقابل میان عناصر آرایه همدیس نیم کروی در سنتز این گونه آرایه ها نشان داده شد. دیده شده است که sll و xpl متاثر از تزویج متقابل می باشد. اثبات شد که به منظور سنتز بهینه و مطمئن آرایه در یک محیط واقعی، لازم است تاثیرات متقابل میان عناصر در فرآیند سنتز اعمال گردد. در ادامه، آرایه همدیس نیمکره با 19 عنصر میکرواستریپ مستطیلی و به منظو پویش کل فضا نیز سنتز گردید. در این حالت دیده شد که با نزدیک شدن پرتو اصلی به صفحه زمین و همچنین بدلیل کاهش تعداد عناصر موثر، sll و xplافزایش یافته و پهنای پرتو اصلی نیز بیشتر می شود. همچنین عنصر میکرواستریپی دایروی نیز با استفاده از رابطه تحلیلی مورد بررسی قرار گرفت. آرایه 19 عنصری از آن تشکیل گردید این آرایه با روش warp سنتز گردید و الگوی تشعشعی آن با الگوی تشعشعی آرایه 19 عنصر میکرواستریپ مستطیلی مقایسه شد. از آنجائیکه تاثیرات تزویج متقابل میان عناصر آرایه همدیس نیم کره در مشخصات تشعشعی آن-ها، چشمگیر بوده است، تزویج متقابل میان عناصر در آرایه های همدیس نیم کره بررسی گردید و مقایسه ای با تزویج میان عناصر آرایه های صفحه ای و

در این رساله به بررسی جامع آنتن های آرایه انعکاسی به عنوان جایگزینی مطرح برای آنتنهای رفلکتوری پرداخته و معایب و مزایای این آنتنها مورد بررسی قرار می گیرد. آنتنهای آرایه انعکاسی، باوجود داشتن مزیتهایی مثل سادگی ساخت و طراحی ساده، دارای پهنای باند پایین و کارایی کمتری نسبت به آنتنهای رفلکتوری هستند. لذا هدف از انجام این رساله افزایش پهنای باند و کارایی این آنتن ها می باشد. برای دستیابی به هدف تعریف شده در گام اول مطالعه کاملی روی انواع روشهای افزایش کارایی و پهنای باند آنتنهای آرایه انعکاسی انجام شده است. پس از آن بررسی تحلیلی کاملی روی پهنای باند آنتن های آرایه انعکاسی با تغذیه غیر مرکز انجام شده و اثر افزایش نسبت f/d و یا زاویه قرار گیری تغذیه روی پهنای باند قابل دسترس آنتن مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمتی دیگر، کاربرد الگوریتم های بهینه سازمختلف به خصوص الگوریتمpso در طراحی آنتن آرایه انعکاسی مورد بحث قرار گرفته و با استفاده از این الگوریتم یک آنتن پهن باند در باند l طراحی شده است. پس از اطمینان به صحت کد تدوین شده pso و همچنین برتری pso نسبت به الگوریتم ژنتیک، یک آنتن آرایه انعکاسی دولایه در باند x با استفاده از این الگوریتم طراحی شده است. نهایتاً و در گام آخر کاربرد الگوریتم pso در طراحی آنتن، یک آنتن پچ بارگذاری با شکاف با استفاده از چندین ایده ترکیبی بهینه شده و یک سلول پهن باند در فرکانس 10 گیگاهرتز معرفی شده است. همچنین در این رساله یک سلول پچ با شکاف u شکل با پهنای باند 1 گیگاهرتز در فرکانس مرکزی 10 گیگاهرتز طراحی شده و با استفاده از آن یک آنتن آرایه انعکاسی با بهره ای حدود db25طراحی می شود. این آنتن تک لایه بوده و به راحتی قابل ساخت می باشد پهنای باند آنتن طراحی شده حدود 10% می باشد. در گام بعدی سلول های فرکتال به عنوان گزینه ای برای کاهش سطح المان آنتن معرفی شده و با استفاده از آن، یک سلول فرکتال دولایه طراحی و مزایای آن نسبت به پچ دولایه بررسی شده است. به منظور بررسی کاربرد سلولهای فرکتال در طراحی آنتن آرایه انعکاسی، یک سلول در باند x و یک سلول در باند ku با استفاده از روش شبیه ساز موجبری طراحی و ساخته شده است. همچنین با استفاده از ساختار فرکتال یک سلول حلقه ای شکل بهینه فرکتالی در باند 5/13 گیگاهرتز ارائه شده و با استفاده از آن یک آنتن آرایه انعکاسی پهن باند با بهره db25 دراین باند طراحی و ساخته شده است. کارایی آنتن ساخته شده 50% می باشد. در گام آخر با استفاده از چهار ایده مختلف یک آنتن آرایه انعکاسی پهن باند با کارایی 66% در باند 11-5/9 گیگاهرتز طراحی و ساخته شده است.

ارسال پالسهایی که طیف فرکانسی آنها شامل فرکانس های پایین باشد، در رادارهایی که برای اکتشاف مورد استفاده قرار می گیرند بسیار مورد توجه است، زیرا عمق پوستی برای فرکانس های پایین زیاد است. یکی از راههای کوچک کردن ابعاد یک آنتن برای تشعشع فرکانس های پایین استفاده از ایده آنتن ترکیبی است. در این گزارش ابتدا روش گام به گام طراحی یک آنتن ترکیبی پهن باند ارائه خواهد شد. این آنتن، ترکیبی از آنتن tem هورن با دیپل های مغناطیسی است که پهنای باند وسیع فرکانسی از mhz200 تا ghz30 برای آن بدست آمده است. این المان ساخته شده و نتایج ساخت آن از جمله افت برگشتی و پترن با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است که نتایج تطبیق خوبی با هم دارند. برای افزایش گین این المان از یک لنز در دهانه آن استفاده شده است که این لنز به مقدار قابل توجهی گین آنرا افزایش داده است. با اصلاح ابعاد المان ساخته شده یک آنتن swb با پهنای باند mhz180 تا ghz40 طراحی شده است و برای افزایش گین این المان نیز از یک لنز دی الکتریک در دهانه آن استفاده شده است. با کوچکسازی آنتن ترکیبی طراحی شده، یک المان با ابعاد مناسب برای ساختار آرایه طراحی شده است. این المان در ساختار آرایه ای 2×2 مورد استفاده قرار گرفته و پهنای باند ghz2/0 تا ghz5 برای آن بدست آمده است. با استفاده از لنز در دهانه هر یک از المانها، از ایجاد لوبهای مزاحم در فرکانس های بالای باند جلوگیری شده و نهایتا یک آرایه با پهنای باند ghz2/0 تا ghz10 بدست آمده است. پاسخ حوزه زمان آرایه های طراحی شده هم مورد بررسی قرار گرفته که نتایج بدست آمده عملکرد مطلوب طرح انجام شده را نشان می دهد.

در موجبر مستطیلی? به دلیل اینکه دیواره های باریک این موجبر از سطوح pec? تشکیل شده اند شرط لازم برای انتشار مد tem در داخل این موجبر ارضا نمی شود? جهت ارضا این شرایط بایستی دیواره های باریک موجبر مستطیلی با یک هادی کامل مغناطیسی( pmc) جایگزین شود? تحت این شرایط توزیع میدان در داخل موجبر کاملا یکنواخت شده? بنابراین بازده روزنه تک تک شکاف های ایجاد شده افزایش یافته و باعث افزایش کارایی در آنتن های آرایه ای شکافی می شود. جهت تحقق هادی کامل مغناطیسی در موجبر مستطیلی? برای اولین بار در این پایان نامه? شکاف های طولی در صفحات پهن موجبر مستطیلی? پیشنهاد شد? که نهایتا بررسی شد که میدان در بین شکاف های طولی ایجاد شده? توزیع یکنواخت داشته و با این روش فرکانس قطع موجبر مستطیلی نیز حذف شده که در ادامه کار به تعداد شکاف های طولی افزوده شده و نهایتا شکاف های طولی? با تئوری سطوح shs تحلیل شدند? تحت این شرایط که اگر طول دیواره ی باریک موجبر مستطیلی کوچکتر از ربع طول موج باشد? این سطوح با یک هادی کامل مغناطیسی جایگزین می شوند? که نهایتا موجبر تحت عنوان موجبر amc متشکل از سطوح shs? به عنوان یک ساختار موجبری جدید ارائه شده که مناسب برای ساختار های pcb می باشد. اما برای تحریک مد tem در این موجبر? از موجبر های تک مد? که با تکنولوژی siw طراحی شدند? استفاده کردیم. در پایان جهت درستی ادعای مولف? آنتن شکافی طراحی شد? که نتایج ساخت تطبیق نسبتا خوبی با نتایج شبیه سازی دارد.

آنتن های میکرواستریپی به دلیل مزایایی از قبیل وزن سبک، حجم کم و تولید آسان با استفاده از تکنولوژی مدار چاپی بسیار مورد توجه اند. مهم ترین مشکل این آنتن ها پهنای باند کم و تلفات شبکه تغذیه ای و در نتیجه بازدهی تشعشعی پایین آن است. در این پایان نامه برای رفع مشکل تلفات تغذیه از تغذیه سری استفاده شده است. یک آنتن میکرواستریپی با تغذیه سری، یک آرایه خطی از عناصر میکرواستریپی است که به صورت سری به یک خط تغذیه متصل می شوند. هدف از طراحی این نوع آرایه، کوچک کردن طول خط تغذیه و در نتیجه کاهش تلفات تشعشعی آن است. با استفاده از این نوع تغذیه بازدهی آنتن به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. تغذیه آنتن از طریق شکاف های قرار داده شده روی یک موجبر siw صورت می گیرد که می توان با استفاده از آن پهنای باند و بهره بالایی را به دست آورد. در طراحی، فرکانس تشدید پچ میکرواستریپی و شکاف روی siw برای افزایش پهنای باند آنتن کنار هم تنظیم می شود. بهره آنتن نیز به دلیل ترکیب دو عنصر تشعشعی بیش تر از شکاف تنها و پچ تنها است. یک آنتن آرایه ای 1×4 میکرواستریپی با پلاریزاسیون دایروی شبیه سازی و اندازه گیری شده است. پهنای باند امپدانسی و پلاریزاسیون دایروی آنتن به ترتیب برابر 11.88% و 10.2% است. بهره 10.5db با سطح لوب های کناری بیش تر از 15db برای آنتن به دست آمده است. ساختار دیگر طراحی شده یک آنتن دو بانده با دو پلاریزاسیون مختلف در هر باند است که علاوه بر مزیت های ذکر شده در بالا از قبیل پهنای باند و بهره زیاد، قابلیت تغییر پلاریزاسیون را نیز می توان به مزایای آن اضافه کرد. پهنای باند بزرگتر از 7% با سطح پلاریزاسیون متعامد بیش تر از 20db و بهره بیش تر از 7db برای هر باند به دست آمده است.

آلاییدن نانولوله های کربنی، با مواد مختلف به منظور اصلاح و بهبود خواص فیزیکی آنها منجر به تولید نانوکامپوزیت های می-شود که ویژگی های مناسب کاربرد مورد نظر را دارند. امروزه ساخت کامپوزیت های بر پایه نانولوله کربن به منظور دستکاری و بهبود خواص آنها توجه گسترده ای را به خود اختصاص داده است. از آنجاییکه خواص نانولوله ها در دو جهت محوری و شعاعی بسیار با هم تفاوت دارند. یک آرایش هم جهت و به صف در آمده از نانولوله ها، می تواند خواص آنها را در یک جهت خاص به شدت تقویت کند. در این رساله ما ابتدا نانوذرات اکسیدآهن با استفاده از روش همرسوبی در سه دمای مختلف تولید نمودیم. میزان جذب مایکروویو این نانوذرات را به دست آوردیم و دمای بهینه سنتز برای دست یابی به بالاترین قابلیت جذب را برای نانوذرات اکسید آهن تعیین کردیم. سپس نانوذرات اکسید آهن را در این دمای بهینه به روش همرسوبی بر روی دیواره نانولوله های کربنی چنددیواره عامل دار نشاندیم. نانولوله های آلاییده به نانوذرات مغناطیسی را در زمینه اپوکسی رزین، در حضور یک میدان مغناطیسی نسبتاً ضعیف، هم جهت نمودیم و قابلیت جذب مایکروویو نانولوله های آلاییده را در دو جهت شعاعی و محوری آن اندازه گیری نمودیم. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که توانایی جذب نانولوله ها در جهت محوری به مراتب بیشتر از جهت شعاعی آنهاست. در ادامه این کار، نانولوله های کربنی آلاییده شده با نانوذرات اکسید آهن با یک پوشش دی الکتریک با ضخامت های مختلف پوشاندیم. قابلیت جذب کامپوزیت تولید شده به علت اتلافی که در نتیجه جذب میدان-های الکتریکی موج فرودی توسط بارهای قطبشی موجود در فصل مشترک دی الکتریک-پارامغناطیس رخ داده بوده است، نسبت به نمونه فاقد پوشش افزایش چشمگیری داشته است. ما روش دیگری را نیز برای جهت دهی نانولوله ها به کار بردیم. در این روش، ما نانولوله های آلاییده به نانوذرات اکسیدآهن را با استفاده از روش افشانه داغ در حضور یک میدان مغناطیسی، لایه نشانی نمودیم. نمودارهای گذردهی نوری فیلم ها نشان داد که شفافیت فیلم نانولوله جهت دار نسبت به فیلم تهیه شده از آرایش بی نظم نانولوله ها تقریباً به اندازه 30% افزایش داشته است. اما هیچ بهبودی در جذب مایکروویو فیلم نانولوله های جهت دار مشاهده نشده است.

در یک دهه گذشته، فعالیت های فراوانی در جهت طراحی آنتن های پهن باند کوچک در فرکانس های vhf /uhf انجام گرفته است. نکته مهم در طراحی این آنتن ها، کوچک سازی ابعاد آن ها با یک نسبت تقریبی 10 در مقایسه با طول یک آنتن دوقطبی رایج است. متأسفانه، پهنای باند یک آنتن کوچک، با توان سوم ابعاد آن کاهش می یابد که این امر باعث شده امروزه تحقیقاتی فراوانی بر روی طراحی آنتن های پهن باند کوچک انجام گیرد. در پایان نامه حاضر، به بررسی ساختارهای رایج برای تشعشع امواج پهن باند و روش های مختلف کوچک سازی آنتن ها پرداخته شده و ساختارهای نوین این آنتن ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. ساختارهای متنوعی مورد شبیه سازی قرار گرفته و بر روی دو نمونه از آن ها بهینه سازی هایی انجام شده است. در نمونه اول که یک آنتن iha است، با استفاده از ایده پین های اتصال کوتاه پهنای باند امپدانسی بهبود یافته است. یک نمونه آنتن iha ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته است، آنتن از فرکانس 200mhz تا 2ghz پهنای باند امپدانسی قابل قبولی داشته که نتایج اندازه گیری و شبیه سازی، تطبیق خوبی با یکدیگر داشته اند. در نمونه دوم که یک آنتن صفحه ای زمین شده می باشد، با تغییر ساختار تغذیه، پهنای باند امپدانسی و بهره آنتن بهبود یافته اند. یک ایده جدید نیز برای بهبود تطبیق با استفاده از خط انتقال ربع موج اتصال کوتاه و نیز ایده هایی برای پیاده سازی عملی این روش معرفی شده و یک نمونه مدار تطبیق با استفاده فیلترهای lc سری، ساخته شده و بر روی یک آنتن تیغه ای باندv/uhf مورد آزمایش قرار گرفته است، این آنتن نیز در باند فرکانسی 30-700mhz پهنای باند امپدانسی مناسبی از خود نشان داده، که در این حالت نیز نتایج اندازه گیری و شبیه سازی مطابقت خوبی با یکدیگر داشته اند.

اخیرا، آنتن¬های حلزونی به دلیل ساختاری ساده، کم¬حجم، کم¬هزینه بودن و پهنای باند وسیع در آنتن¬های آرایه فازی و در اکثر کاربردهای رادار و مخابرات ماهواره بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پایان¬نامه، طراحی آنتن آرایه فازی با استفاده از آنتن¬های حلزونی می¬باشد که در باند فرکانسی 2-5 ghz عمل می¬کند. مشخصات عنصر با تغذیه cpw پس از بهینه-سازی عبارتند از: r_max=31.4 mmو n=3و g=0.4 و tr=1.2 ( mm)/turn و d=2 mm,r=180 ? و زیرلایه انتخابی از نوع rogers ro4003 (74*70 mm^2) با ثابت دی¬الکتریک 3.55 و ضخامت 0.8 میلی-متر می¬باشد. این آنتن دارای پهنای¬باند وسیعی در حدود 86 درصد می¬باشد. همچنین، دارای نسبت محوری زیر 3 db در بازه فرکانسی 2-3.3 ghz می¬باشد. برای قرار دادن آنتن معرفی شده در ساختار آرایه¬ای و طراحی یک شبکه تغذیه یکپارچه با بهره-گیری از یک مبدل خط موجبر هم¬صفحه به خط میکرواستریپ از شبکه تغذیه با خطوط میکرواستریپ استفاده می¬کنیم. تمامی پارامترهای این ساختار بجز ابعاد زیر لایه (74*91 mm^2) دقیقا مشابه ساختار با تغذیه cpw می¬باشد. این ساختار حدود 77 درصد پهنای¬باند امپدانسی دارد که نسبت به ساختار با تغذیه cpw پهنای¬باند امپدانسی 9 درصد کم شده است. همچنین، آنتن دارای نسبت محوری زیر 5 db در بازه فرکانسی 2-3.3 ghz می¬باشد. سپس، آنتن حلزونی مذکور را در ساختار آرایه قرار دادیم و یک آرایه خطی 2*1طراحی کردیم. فاصله بین عنصر¬ها پس از بهینه¬سازی 0.9?_0 یا 1.41?_g در فرکانس مرکزی انتخاب شده است. پورت ورودی تقسیم¬کننده به امپدانس 50 اهم تطبیق یافته است. همچنین، نتایج حاصل از شبیه¬سازی و ساخت نشان می¬دهد که ساختار طراحی شده، پهنای باند مورد نظر را تقریبا پوشش می¬دهد. عیب آنتن¬های حلزونی، انحراف پرتو از جهت اصلی تشعشع می¬باشد که این مشخصه بیشتر در آنتن¬های حلزونی با تغذیه از کنار دیده می¬شود و همچنین، بهره کم این آنتن¬ها می¬باشد که این مشخصه¬ها با قرار دادن در ساختار آرایه رفع می¬شود. با ایجاد اختلاف فاز با تغییر طول در یکی از عنصر¬ها به اندازه (5?_g)/8 الگوی تشعشعی آرایه معرفی شده از بورسایت جابه¬جا می¬شود. نمونه-ای از این آنتن آرایه فازی ارائه شده ساخته و آزمایش شد.

در این پروژه یک آنتن آرایه ا ی متشکل از المان های میکرواستریپی دو بانده برای عملکرد در دو باند فرکانسی gsm/dcs و دارای دو پلاریزاسیون خطی عمود بر هم دارای قابلیت دایورسیتی پلاریزاسیون، بر سطح استوانه منطبق شده و بناست نقش یک سکتور از سه سکتور آنتن های ایستگاه پایه را ایفا نماید.

آنتن پلاسما از یک محفظه مجزا پر شده از گاز کم فشار تشکیل شده است، گاز داخل تیوب را می توان بوسیله اعمال توان یونیزه کرد، بنابراین پلاسما می تواند بسرعت ایجاد شود و از بین برود. ویژگی خاص اینگونه آنتن ها مربوط به امکان تغییر خواص الکتریکی پلاسما می باشد. مزیت آنتن های پلاسما نسبت به آنتن های معمولی این است که آنها تا اندازه زیادی باز آرایی پذیر می باشند و همچنین توانایی سوئیچ بین حالت خاموش و روشن را دارا می باشند.

در این رساله روشی ترکیبی، تمام موج، سریع و در عین حال دقیق، مبتنی بر ممان و نور فیزیکی به منظور تحلیل آنتن های شکاف دار siwلایه ای که در محیط چند لایه عایقی تشعشع می کنند ارائه شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

تا کنون برای سنتز آرایه ها روش هایی به کار برده می شد که براساس استفاده از ضریب آرایه هستند. در این روش ها المان های آرایه ایده آل در نظر گرفته شده و از اثر کوپلینگ متقابل بین المان ها صرف نظر می شود. در واقع در نظر گرفتن کوپلینگ متقابل برای سنتز آنتن های آرایه ای باعث پیچیدگی کار می شود. به همین خاطر معمولا سعی می کنند از آن صرف نظر کنند و با این کار متحمل خطا می شوند. اما در برخی موارد خطای ناشی از در نظر نگرفتن اثر کوپلینگ متقابل قابل قبول نیست. این مشکل در سنتز انواع آنتن های آرایه ای از جمله آنتن های آرایه ای میکرواستریپ نیز وجود دارد. پایان نامه حاضر روشی برای رفع این مشکل پیشنهاد می دهد. در این روش شبکه عصبی با استفاده از اطلاعات اولیه ای از سیستم تشعشعی، پترن تشعشعی و توزیع تحریکی که باید به المان ها اعمال شود تا در نهایت آن پترن تشعشعی توسط آرایه ایجاد شود را به هم مرتبط می-سازد. در این روش اثر کوپلینگ متقابل نیز در نظر گرفته می شود، بدون آنکه بر پیچیدگی محاسبات افزوده شود. در واقع توانایی بالای شبکه عصبی در حل این قبیل مسائل، امکان پردازش اطلاعاتی چنین پیچیده را فراهم می سازد. با توجه به کاربرد وسیع آنتن های آرایه ای میکرواستریپ، این روش راهگشایی مناسب در سنتز دقیق این قبیل آنتنها می باشد و از کارآیی، سرعت و امکان گسترش بالایی برخوردار است.

این رساله به معرفی و تحلیل ساختار تشعشع کننده جدیدی برای برطرف کردن برخی کاستی های موجود در آنتن های آرایه شکافهای موجبری صفحه ای با مرز دایروی می پردازد. در این طرح، موجبرهای شکافدار مستطیلی رایج به عنوان عنصر تشعشع کننده در این نوع آنتن ها، با ساختاری با ماهیت دایروی تحت عنوان "موجبر شکافدار زاویه ای " جایگزین خواهد شد. در این ساختار، موجبر و شکاف هر دو در راستای زاویه امتداد دارند و تطابق کاملی با هندسه کلی یک آنتن دایروی دارند. برای دست یابی به این هدف ابتدا یک موجبر زاویه ای به عنوان یک خط انتقال در راستای زاویه در مختصات استوانه ای معرفی می شود و عملکرد آن به عنوان یک خط انتقال بررسی می شود. سپس توابع گرین داخل این موجبر به دست آمده و معادلات انتگرالی مورد نیاز برای تحلیل یک موجبر شکاف دار زاویه ای و به دست آوردن توزیع میدان الکتریکی بر روی شکاف ارائه می شوند. معادلات انتگرالی فوق توسط روش ممان حل شده و توزیع میدان سینوسی بر روی شکاف به دست می آید . با توجه به توزیع میدان به دست آمده، شکاف فوق به مانند شکاف بر روی صفحه پهن موجبر مستطیلی به صورت یک ادمیتانس موازی بر روی خط انتقال زاوی های مدل میشود. پس از به دست آوردن مدل مداری، یک موجبر شکاف دار زاویه ای در باند x طراحی و شبیه سازی میشود و یک نمونه از آن نیز ساخته می شود. نتایج شبیه سازی و اندازه گیری در هر دو حوزه امپدانسی و تشعشعی مطابقت خوبی با پیش بینی های تئوری داشته و صحت مدل مداری را نیز تائید می نماید. در پایان نیز یک آرایه چهار عنصری که از شکاف فوق تشکیل شده و قابلیت با ارزش تولید پلاریزاسیون های مختلف و تغییر پلاریزاسیون با استفاده از چهار تغییر دهنده فاز را دارد ارائه و بررسی می شود. با استفاده از ساختار معرفی شده می توان به مزایای مختلفی در این نوع آنتن ها دست یافت مانند : ایجاد سهولت در پیاد ه سازی سنتز دایروی و قابلیت استفاده مستقیم از روش های سنتز خطی در سنتز دایروی، قابلیت دست یابی به پلاریزاسیون دایروی، افزایش بهره به سبب کاهش فضاهای غیرقابل استفاده در سطح آنتن و کاهش خطای گسسته سازی در پیاد ه سازی سنتز دایروی به سبب همخوانی بیشتر عنصر تشعشع کننده با هندسه آنتن. با توجه به اهمیت فراوان این نوع آنتن ها در کاربردهای نظامی و تجاری، موفقیت این طرح و تبدیل شدن آن به یک محصول تجاری حاوی ارزش علمی و اقتصادی قابل توجهی خواهد بود.

در آنتن هایی که پلاریزاسیون در جهت موجبر مورد نظر است ، شکاف موازی بر روی دیواره باریک موجبر کاربردهای وسیعی دارد. ولی یکی از معایب این نوع شکاف ، ایجاد پلاریزاسیون متقابل می باشد. شکاف عرضی بر روی دیواره پهن موجبر نیز می تواند پلاریزاسیون در جهت موجبر ایجاد نماید. ولی در آرایه ای از شکافهای عرضی که بر روی موجبر ایجاد می شود، فاصله رزونانس بین شکافها، لبهای بزرگ شده را به وجود می آورد که این فاصله جهت ایجاد تشعشع ماکزیمم در جهت عمود بر محور آرایه برابر یک طول موج است . در این پایان نامه از صفحات موازی با طول محدود در دو طرف آرایه جهت کاهش این لبها استفاده شده و یک آرایه از شکافهای عرضی که در فضای بین صفحات موازی با طول محدود تشعشع می کنند، به وسیله روش s2ds آنالیز گردیده است . به این ترتیب که مسئله سه بعدی فوق با استفاده از تبدیل فوریه به مسئله ای دو بعدی تبدیل شده و حل می گردد. الگوی تشعشعی این آرایه،ع با استفاده از پاسخهای دو بعدی مسئله محاسبه شده و اثرات دیواره های موازی بر کاهش لبهای بزرگ شده بررسی می گردد. همچنین در محاسبه الگوی تشعشعی اثرات لبه های صفحه زمین توسط روش utd محاسبه شده است . جهت مدل نمدن شکاف مورد نظر بر روی خط انتقال معادل موجبر، جریان مغناطیسی معادل بر روی شکاف با در نظر گرفتن ضخامت موجبر و با استفاه از روش مان و تابع بسط و تابع تست تمام دامنه محاسبه گردیده است . پس از بدست آمدن جریان مغناطیسی معادل بر روی شکاف ، با توجه به میدان تابشی و انعکاسی، ضریب انعکاس از این شکاف استخراج گردیده و در نتیجه امپدانس نرمالیزه برحسب فرکانس ، طول شکاف ، فاصله صفحات موازی و ارتفاع آنها مشخص می گردد که تطابق بسیار خوبی را با اندازه گیریهای منتشر شده در مقالات نشان می دهند.

کاربرد اصلی یک ارتفاع سنج رادیویی یا رادار ارتفاع سنج ، اندازه گیری ارتفاع یک شیئ نسبت سطح زمین است. البته با توجه به دامنه و شکل موج بازگشتی، این دستگاه می تواند در مطالعات زمین شناسی، هواشناسی، نقشه برداری ، سنجش از دور و بسیاری موارد دیگر، کاربرد گسترده ای داشته باشد.

طراحی تقویت کننده های مایکروویو باند وسیع در حالت کلی همانند تک فرکانسی است . بدین معنی که طراحی می تواند براساس ‏‎opg(operating power gain)‎‏ یا ‏‎apg(available power gain)‎‏ ثابت باشد. همانند حالت تک فرکانسی طراحی می تواند براساس ‏‎vswr‎‏ دلخواه یا عدد نویز مشخص صورت گیرد. در تمامی موارد فوق مساله در نهایت منجر به بهینه کردن یک تابع خطا می گردد. که مجهول آن امپدانس مدار تطبیقی است ، که در ورودی یا خروجی تقویت کننده قرار دارد.مشکل جدیدی که اینجا پیدا می شود این است که امپدانس مدار تطبیق مورد طراحی باید تحقق پذیر باشد یعنی قسمت حقیقی آن باید مثبت باشد . لذا در تمامی تابعهای خطای نوشته شده این شرط به عنوان محدودیت وارد مساله می گردد. در جدیدترین کارهای صورت گرفته در این زمینه تابع خطا را بصورت مجموع توابع خطا از گین ، عدد نویز و ‏‎vswr‎‏ نوشته و این تابع خطا مینیمم می گردد. در روش فوق مدار تطبیق بصورت یک دو پورتی در نظر گرفته شده و صفر و قطبهای المانهای ماتریس پراکندگی ای دو پورتی با شراط بهینه نمودن تابع خطا ذکر شده پیدا می گردند. در طراحی مدارات تطبیق بین طبقات نیز از این روش استفاده می گردد. لازم به ذکر است روش فوق در عین کلی بودن دارای پیچیدگی است.

آنتن های زیادی با سطح مقطع استوانه ای وجود دارند که در کنار یا روی آنها تعدادی عنصر تابنده با طول محدود وجود دارند. این ساختارهای تقریبا استوانه ای را می توان با روش ‏‏‎s2ds(spectrum of two dimensional solutions)‎‏ تحلیل نمود. به این ترتیب که با استفاده از تبدیل فوریه نسبت به محور استوانه (محور ‏‎z‎‏ )، مسئله الکترومغناطیس سه بعدی اینگونه آنتن ها را می توان بصورت عکس مسائل دو بعدی با تغییرات هارمونی طولی در نظر گرفت و حل کرد. پاسخ سه بعدی مسئله بوسیله تبدیل فوریه از تعداد بسیار زیادی پاسخهای عددی دو بعدی بدست می آید. در این تحقیق برای بدست آوردن طیف پاسخهای دوبعدی از روش ‏‎tlm(transmission line matrix method)‎‏ درحالت دوبعدی آن استفاده شده است.

در این پروژه به بررسی آنالیز اتصال ‏‎t‎‏ دو موجبر می پردازیم که موجبر 90 درجه چرخیده شده و کوپلینگ از طریق یک شکاف یا اسلات زاویه دار انجام می گیرد که در دیواره باریک موجبر اول قرار دارد. اثرات تغییر زاویه شکاف و طول آن و همچنین تغییران فرکانس و اثر آن در کوپلینگ برای موجبر استاندارد در باند فرکانسی ‏‎x‎‏ بررسی شده و مشاهده می گردد که تشدید در حدود فرکانس ‏‎11, 7 ghz‎‏ اتفاق می افتد. نتایج فوق با تغییرات ابعاد موجبر مشاهده می گردد. برای استفاده از این اتصال موجبری در فرکانس ‏‎9, 4 ghz‎‏ که در کاربردهای راداری مورد استفاده قرار میگیرد تغییرات ابعاد لازم انجام شده و تغییرات زوایه و طول شکاف بمنظور یافتن امپدانس های متفاوت انجام می گیرد. با قرار گیری تعدادی از این اتصالات موجبری در کنار یکدیگر آرایه ای از این اتصالات بوجود می آید و با توجه به امپدانس های بدست آمده استفاده از کوپلر بصورت آرایه مورد بررسی قرار گرفته است و طراحی با توجه به توزیع دامنه مطلوب امکان پذیر است.