هدف این پایان نامه طراحی یک آنتن مایکرواستریپی در باند 900mhz با قابلیت ایجاد پلاریزاسیون های دایروی , بیضوی و خطی افقی و عمودی به صورت کنترل شده می باشد. این آنتن دارای قابلیت تنظیم فرکانس رزونانس , پهنای باند و axial ratio در یک رنج محدود را نیز داراست. سپس با استفاده از برخی تکنیک های فشرده سازی آنتن طراحی شده تا حد ممکن فشرده شد. ابتدا آنتن پچ مربعی به صورت ring مربعی در آمده و بدینوسیله تا حدی فشرده شد و سپس با استفاده از ساختارهای پریودیک slow wave آنتن تا حد ممکن فشرده شد که این آنتن در آخر دارای ابعاد 62mm x 62mm می باشد. نهایتا برای قرار گرفتن این آنتن در یک آرایه برای افزایش برد و دقت تفکیک سیستم rfid , یک شیفت دهنده فاز متشکل از یک کوپلر branch line و دو دیود واراکتور و دو خط تاخیر سویچ شده با قابلیت شیفت فاز 360? طراحی شد. سپس آنتن و شیفت دهنده های فاز در کنار یکدیگر یک آرایه تشکیل می دهند. از آنجا که سیستم rfid یک سیستم تجاری است , زیرلایه و ابعاد آنتن طوری طراحی شدند که آنتن ضمن قابلیت ساخت آسان دارای هزینه ساخت مقرون به صرفه ای نیز باشد, لذا زیرلایه استفاده شده از جنس fr4 با ?r=4.4 و tan?=0.02 با ضخامت 0.8mm ویک لایه هوایی در زیر آن به ضخامت 0.8mm انتخاب شد که به راحتی در دسترس , ارزان و قابل ساخت می باشد. آنتن طراحی شده دارای پهنای باند 7.5mhz , axial ratio برابر با 0.92db و بهره ای برابر با -0.7dbi در فرکانس 900mhz می باشد که به خوبی پاسخگوی نیاز سیستم rfid می باشد. بهره کم این آنتن به دلیل فشردگی زیاد و همچنین تلف زیاد زیرلایه آن می باشد که می توان با استفاده از یک زیرلایه با تلف کمتر بهره را افزایش داد. البته در این پایان نامه بهره آنتن نهایتا با آرایه کردن آن به حدود 6.3dbi می رسد. نهایتا آرایه ای با 4 المان به صورت خطی و با فواصل ?/2 طراحی شد که دارای پهنای بیم 24? در صفحه e و 84? در صفحه h بوده و قابلیت اسکن بیم 112? را داراست.

امروزه آنتن ها نقش بسیار مهمی در سیستم ارتباطات بی سیم بازی می کنند. آنتن های پچ مایکرواستریپی به دلیل اینکه دارای خصوصیات مثبتی چون ارزان قیمت بودن و دارای مقطع عرضی کم می باشند، بسیار مورد توجه هستند. این نوع از آنتن ها می توانند در طیف وسیعی از عملکردها مانند ارتباطات بی سیم، سیستم های راداری و ماهواره ها مورد استفاده قرار گیرند. مشخصه های گین پایین و باند باریک آنتن پچ مایکرواستریپ تکی باعث می شود که فرم آرایه ای آنتن ها مورد نظر باشد. هدف از انجام این پایان نامه طراحی خط استریپ تغذیه با پلاریزاسیون دایروی کوپل شده با پچ مایکرواستریپی آنتن آرایه فازی برای عملکرد باند عریض می باشد. که با نرم افزار hfss شبیه سازی شده است. برای اینکه پلاریزاسیون دایروی با یک خط استریپ بدست آید? به این صورت عمل شده است که پس از طراحی فید با پلاریزاسیون خطی برای تبدیل آن به پلاریزاسیون دایروی خط تغذیه به اندازه ?45 نسبت به افق چرخانده می شود. برای اینکه به پهنای باند عریض در باند x برسد، بهینه سازی هایی روی خطوط تغذیه و ضخامت و جنس لایه ای که فید روی آن قرار می گیرد، صورت پذیرفته است. در این پایان نامه بعد از طراحی و بهینه سازی های لازم اهداف نهایی کاهش crosspolarization ، کاهش در هزینه ها به دلیل استفاده از یک فید، کاهش تزویج متقابل بین خطوط تغذیه (mutual coupling)، بهبود vswr، بهبود پهنای باند، استفاده از یک خط تغذیه (feed) که دارای پلاریزاسیون دایروی می باشد دنبال می گردد. که با توجه به شبیه سازی های انجام شده در این پایان نامه نتایج مطلوبتری نسبت به قبل بین محدوده 13.5 تا 24.7 گیگاهرتز بدست آمده است. در ابتدا مفاهیم اولیه مورد نیاز عنوان شده است. سپس تحقیقات گذشته در ارتباط با طراحی فید بیان می شود. آنگاه محاسبات انجام شده بصورت دستی ذکر می گردد. در نهایت نتایج بدست آمده حاصل از شبیه سازی و مقایسه آن با نتایج قبلی آمده است.

یکی از روش های تشخیص بیماری هایی نظیر سرطان، اندازه گیری امپدانس الکتریکی بافت های بدن است.بررسی مقدماتی در دانشگاه شفیلد نشان داد که اندازه گیری امپدانس الکتریکی بافت های بدن (مثل بافت گردنه ی رحم) به منظور تشخیص طبیعی یا غیر طبیعی بودن بافت یکی از کم خطرترین راههای تشخیص بیماری هایی نظیر سرطان است تحقیقات نشان می دهد بافت های سالم و سرطانی امپدانس های مختلفی از خود نشان می دهند. در این زمینه موضوعات مختلفی در دست تحقیق است که مدل سازی الکتریکی بافت های بدن، طراحی پروب هایی برای تشخیص بافت سالم و غیر سالم از روی اندازه گیری امپدانس الکتریکی آنها، ساخت منابع تغذیه و وسائل اندازه گیری امپدانس از اهم آنها هستند. روش مدلسازی المان محدود به عنوان یک روش مناسب برای این کار انتخاب شده است. در شبیه سازی از روش مدلسازی مرتبه ای بهره می بریم که شامل یک مرحله ی سلولی است، که این مرحله جزئیات سلول ها در عمق های مختلف بافت را در بر می گیرد.مرحله ی دوم مدلسازی بافت است که از خصوصیات الکتریکی بدست آمده از مرحله اول استفاده می کند. در انتها به مقایسه ی انواع مختلف پروب ها می پردازیم که دستاوردهای این پایان نامه به شرح زیر می باشد. 1-شبیه سازی پروب ردیفی مرجع بر روی بافت رحم 2- بررسی حساسیت پروب ردیفی مرجع نسبت به ضخامت مایع رسانای سطحی در فرکانس های پایین و بالا 3-شبیه سازی دو پروب ردیفی دایروی و مقایسه ی نتایج 4-شبیه سازی پروب کمانی بر روی بافت رحم 5-طراحی پروب جدید و شبیه سازی بر روی بافت رحم 6-بررسی حساسیت پروب جدید نسبت به ضخامت مایع رسانای سطحی در فرکانس های پایین و بالا

یکی از مسائل مهم در استفاده از آنتن های ایمپلنت ، احتمال خطر سلامتی حاصل از تشعشع این آنتن ها در داخل بدن می باشد.برای بررسی بیشتر این موضوع و همچنین یافتن روش مناسبی به منظور کاهش میران توان جذب شده توسط بافت در این پروژه ابتدا یک مطالعه ی کلی از انواع آنتن های استفاده شده در کاربرد های پزشکی شده است.سپس با توجه به اهمیت پارامترها ی در طراحی در این آنتن ها به بررسی تاثیر هر پارامتر در طراحی آنتن های مذکور پرداخته شده است در ادامه به معر فی روش های کاهش پارامتر نرخ جذب ویژه شده است. .به منظور مدل سازی بافت بدن، از مدل تک لایه و سه لایه استفاده گردیده و اعتبار نتایج بدست آمده در استفاده از این دو مدل نشان داده شده اند. با توجه به اینکه جذب امواج در بافت های بیولوژیکی که بیشتر حجم آن ها را محلول های یونی تشکیل می دهد، منجر به یونیزه شدن بافت ها و ایجاد صدمات به بافت های مذکور می گردد باید نسبت به مقدار جذب امواج در بافت های بیولوژیکی تمهیداتی اندیشیده شود. معتبرترین استاندارد مورد استفاده در این زمینه، استاندارد تدوین شده توسط کمیته ی ارتباطات فدرال می باشد، با توجه به استاندارد مذکور نرخ جذب ویژه برای یک گرم از بافت برابر 1/6 (w/kg) و برای ده گرم از بافت برابر 2w/kg می باشد. در این پروژه نرخ جذب ویژه برای یک گرم از بافت اندازه گیری شده است .در ادامه با استفاده از روش های معرفی شده به منظور کاهش نرخ جذب ویژه ، با استفاده از تشعشع کننده های مسطح با عرض غیر یکنواخت در این پروژه در آنتن های استفاده شده به کاهش پارامتر مذکور پرداخته ایم. روشهای پیشنهاد شده با استفاده از شبیه سازی، به روش تفاضل- محدود حوزه ی زمان، مورد بررسی قرار گرفته اند و سه مدل جدید بعنوان آنتن ایمپلنت پیشنهاد شده اند که نرخ جذب ویژه را در آنتن های مشابه تا حد زیادی کاهش می دهند. صحت شبیه سازی های انجام شده با استفاده از مدل های ساخته شده بررسی شده اند.

در این پایان نامه یک نوع آنتن ویوالدی آنتیپودال متقارن مورد تحلیل، طراحی و شبیه سازی قرار گرفته شده است و نتایج آن از جمله گین ، تلفات برگشتی و قطبی شدگی متقاطع و در نهایت پترن آن در رنج فرکانس 1 تا 20 گیگاهرتز ارائه گردیده است. ابتدا انواع آنتن ویوالدی و روند سیر تکامل آن مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به مزایا و کاربردهای آن،یک نوع آنتن ویوالدی دو طرفه متقارن انتخاب شده و مورد تحلیل و بررسی دقیق قرار گرفته است. انواع مختلف کانکتور بررسی و با توجه به محدوده فرکانسی مورد نظر یک نوع کانکتور هم محور sma انتخاب و طراحی شده و با استفاده از نرم افزار hfss که مبتنی بر روش اجزا محدود ( finite element method ) و cst mws مبتنی بر روش اختلاف محدود در حوزه زمان ( finite difference time domain ) طراحی و شبیه سازی شده و با استفاده از مطالعه پارامتری مورد تحلیل قرار گرفته و در نهایت با استفاده از روش سعی و خطا و انجام شبیه سازیهای بسیار به یک مدل پایدار دست پیدا کرده. و در نتیجه با طراحی یک آنتن آرایه فازی خطی رفتار آنتن مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت با مقایسه نتایج نسبت به مقالات موجود نتایج بهتری نسبت به پروفایل سبکتر و کم هزینه تر حاصل گردیده است.

تحقیقات انجام شده برای طراحی تک المان های ویوالدی و نیز آرایه های ویوالدی از دهه هفتاد میلادی تا به امروز ادامه داشته است. در ابتدا محققان به بررسی پارامترهای مختلف و نیز روابط ریاضی حاکم بر عملکرد تک المان ویوالدی پرداختند. در این تحقیقات آنها دریافتند که پارامترهای زیادی در ساختار و تغذیه آنتن وجود دارند که بر عملکرد آن تأثیر می‏گذارند.در این پروژه ابتدا به بررسی کلیه پارامترهای موثر در عملکرد تک المان ویوالدی می پردازیم و مقادیر بهینه این پارامترها را استخراج می کنیم. از نرم افزار شبیه ساز cst microwave studio برای بدست آوردن نتایج استفاده می کنیم.پس از رسیدن به یک تک المان مناسب از آن برای ایجاد آرایه بهره می گیریم. دو آرایه با اندازه های پنج و هشت المان را با یکدیگر مقایسه می نماییم و پس از بررسی پترن تشعشعی، بهره و دایرکتیویتی دو آرایه،آرایه با هشت المان را به عنوان آرایه نهایی در این پروژه بر میگزینیم.مقادیر دامنه و فاز برای تحریک تک المان ها در آرایه را با استفاده از روشهای مختلف و مقادیر مختلف، بررسی می نماییم. در نهایت از چند جمله ای های چبی شف برای مقدار‏ دهی دامنه تحریک ورودی استفاده می نماییم. تأثیر مقادیر مختلف فاز ورودی را بررسی می کنیم

بر اساس استانداردfcc ، آنتن های uwb به آنتن هایی الحاق می شود که در محدوده 3.1-10.6 ghz قرار دارند و حداقل پهنای باند آنها 500mhz ، یا 20 % از فرکانس مرکزی می باشد و چگالی طیف توان منتشر شده از آنها کمتر از 41.25dbm/mhz باشد . به عبارت دیگر آنتن uwb آنتنی است که در محدوده فرکانسی بزرگی تشعشع یکسانی دارد و پهنای باند امپدانسی 110% (3.1 ghz-10.6 ghz ) را فراهم کند. البته در این محدوده فرکانسی، تداخل با باندهای باریکی مثل wlan که محدوده 5.15-5.35ghz و 5.725-5.825ghz را پوشش میدهد وجود دارد که برای رفع آن می توان از فیلترهای فضایی در بالای آنتن و یا طراحی های متنوعی که از عمل در این ناحیه امتناع میکنند استفاده کرد . متاسفانه تمامی این ساختارها بسیار حجیم هستند و راه حل مناسب استفاده از سلول srr یا ایجاد slot می باشد که به کمک آن میتوان در محدوده wlan فرورفتگی (notch) ایجاد کرد . در این پایان نامه هدف ارائه آنتنی با باند پهن در محدوده فرکانسی uwb می باشد که با به کار گیری سلولی از متامتریال ( سلول csrr مربعی ) در محدوده wlan باند عدم عبور ایجاد کند تا تداخل با این باند صورت نگیرد . طرح ارائه شده به دلیل استفاده از ساختاری دو لایه از زیرلایه علاوه بر حفظ ابعادی کوچک در حد چند میلی متر ، روی هادی های مربوط به تغذیه cpw و صفحات زمین آن، توزیع جریان کمی دارد و تلف هادی در آن کوچک است . در نتیجه این ساختار دو لایه باعث افزایش بازده آنتن طراحی شده نسبت به نمونه های تک لایه موجود می شود . همچنین تغذیه cpw تلف تشعشعی را کاهش داده و رفتار آنتن مناسب تر می شود .

متامتریال ها به دلیل ویژگی های الکترومغناطیسی خاصی که دارند در بسیاری از کاربردهای مختلف الکترومغناطیسی به کار گرفته شده اند،از جمله در طراحی شیلدها، جاذب ها و ساختارهایی برای کاهش کوپلینگ بین تجهیزاتی که در کنار هم قرار گرفته اند.ساختارهای مختلفی با متامتریال ها به عنوان شیلد،جاذب و به منظور کاهش کوپلینگ ارایه شده اند که در ابتدا به آنها اشاره شده است.از ساختارهای متامتریال باند گسست الکترومغناطیسی ebg،پیش از این برای کاهش کوپلینگ استفاده شده بود اما در ساختار ارایه شده در این پایان نامه با استفاده از ebgهای با سایز پچ مختلف یک ساختار غیریکنواخت از ebgها برای کاهش بیشتر کوپلینگ طراحی شده است.ابتدا ساختار تک ردیفه از ebgها با سایز پچ های 2،3و4 میلیمتری بررسی شده و پارامتر s21 که کوپلینگ را نشان می دهددر نموداری به کمک نرم افزار cst نشان داده شده است.با بررسی این نمودارها می توان دید که تغییر سایز پچ در ساختارهای متامتریال باند گسست منجر به تغییر ظرفیت خازنی معادل و در نتیجه تغییر فرکانس تشدید ساختار می شود.هر چه طول پچ را افزایش دهیم ظرفیت خازنی معادل ساختار ebg افزایش می یابد و در نتیجه فرکانس تشدید ساختار کم می شود.همچنین به دلیل رابطه ای که ظرفیت خازنی با پرمیتیویته الکتریکی معادل ساختار دارد،پرمیتیویته معادل ساختار و در نتیجه امپدانس آن تغییر می کند.در ادامه ساختاری با ebgهای قرار گرفته به صورت افقی در کنار هم به صورت صفحه ای بررسی شده است،ابتدا ساختاری از ebgهای یکنواخت با پچ 4میلیمتری قرار گرفته به صورت افقی در کنار هم بررسی شده و پارامتر s21 آن در نموداری نشان داده شده است.سپس ساختار سه لایه از همین ebgهای 4 میلیمتری بررسی شده است و در نهایت چند ساختار از ebg با سایزهای مختلف قرار گرفته در یک صفحه به طور غیر یکنواخت بررسی شده و دیده می شود که تغییر سایز پچ ها منجر به کاهش بیشتر کوپلینگ می شود.استفاده از ebgهای مختلف در ساختار در واقع باعث می شود که لایه هایی با پرمیتیویته الکتریکی مختلف و در نتیجه امپدانس مختلف و انتقال و انعکاس مختلف ایجاد می شود که این مطلب با تیوری fabry-perot نیز قابل توجیه است که اثبات آن در متن آورده شده است.پیش از این یک ساختار صفحه ای از ebgهای یکنواخت برای کاهش کوپلینگ در مقاله ای بررسی شده بود که در این کار ساختار غیر یکنواخت ارایه شده با ساختار مقاله مقایسه شده و بهتر شدن کاهش کوپلینگ با نمودار s21 هر دو ساختار نشان داده شده است.

برای سالهای زیادی پرتابگرهای الکترومغناطیسی مورد علاقه محققین بوده است. ریلگان یک نوع پرتابگر الکترومغناطیسی با منبع الکتریکی است که شامل دو ریل رسانای موازی است که با یک آرمیچر تماس الکتریکی برقرار می کند و آرمیچر توسط نیروی الکترومغناطیسی شتاب می گیرد. زمانی که جریان در مدار جاری می شود،نیروی مغناطیسی در فضای بین ریل ها انتشار میابد.این میدان با جریان اثر متقابلی دارد تا نیروی لورنتز یا j×b را تولید کند که هردو به پرتابه شتاب می دهند تا به دهانه خروجی برسد و نیروی دافعه متقابلی را روی ریلها ایجاد می کنند. در این پایان نامه به بررسی نیروهای وارد بر ریلها در ریلگان و اثر آن در نگهداری ریلها پرداخته می شود. این نیروها در جهت جداسازی ریلها وارد می شوند که دما را درنقطه تماس افزایش می دهد و باعث ذوب شدگی یا جرقه زنی در سطح تماس ریل و آرمیچر و افزایش اصطکاک سطوح، همچنین افزایش پیچیدگی و هزینه طراحی نگهدارنده ها می شود بنابراین دارای اثر مخربی می باشد. در این پایان نامه از روش عددی fem استفاده شده و شبیه سازی های سه بعدی متعددی در این پایان نامه بکار رفته است. نیروی الکترومغناطیسی روی ریلها از پالس جریان ورودیی، شکل، ابعاد و مواد آرمیچر و ریل تاثیر می گیرد. در یک فصل ما چگونگی تاثیر شکل پالس جریان را بر نیروی وارد بر ریل بررسی کردیم. در بخش اول فصل، ما تاثیر بخش یکنواخت پالس جریان ورودی را بر روی نیروی الکترومغناطیسی وارد بر ریل بررسی کرده و در بخش دوم فصل، پالسهای جریان با مساحت زیر نمودار برابر و اندازه پالس متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد با جریانی با ناحیه یکنواخت (flat-top) بیشتر نیروی وارد بر ریل و سرعت نهایی افزایش میابد. در فصل بعد ما آرمیچر لایه لایه را تعریف کردیم که هر لایه دارای مقاومت الکتریکی ثابت است ولی با لایه های دیگر در آرمیچر متفاوت می باشد. با توجه به خصوصیات مواد، ما از آلومینیوم، برلیوم و کربن استیل برای آرمیچر و مس برای ریل استفاده کرده ایم. در نهایت ما تاثیر آن را بر روی نیروی وارد بر ریل محاسبه کرده ایم. در واقع هدف از این محاسبات بدست آوردن ترکیب مناسبی از رساناها برای کاهش نیروی وارد بر ریل و ریلگانی با عملکرد مناسب است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد اگر مقاومت الکتریکی هر لایه از ابتدا تا انتهای ریلگان افزایش یابد، سرعت افزایش میابد و بهترین شرایط را دارد همچنین ما شکل مناسبی از مقاومت الکتریکی را برای کاهش نیروی وارد بر ریل بدست آوردیم. در فصل بعد، ریلهای لایه لایه شده با مقاومت الکتریکی متفاوت با آرمیچری همگن با شکل مکعب مستطیل و جریان ورودی به شکل پالسی در نظر گرفته شد. در این تحقیق ما اشکال مختلفی از مقاومت الکتریکی ریل را در نظر گرفتیم. سرانجام نتایج بیان شد و مزیات و مضرات اشکال مختلف چیدمان مقاومت الکتریک ریل مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. همچنین نشان داده شد که می توان نیروی وارد بر ریل را با تغییر مقاومت الکتریکی در بخش های مختلف ریل کاهش داده و همچنین سرعت نهایی را افزایش داد.

چکیده در این پژوهش، نانو صفحات اکسید روی به عنوان الکترود نوری در سلول های خورشیدی رنگدانه ای، با استفاده از برنامه کوانتم اسپرسو و با روش محاسباتی dft و مجموعه پایه هایgga/pbe مورد بررسی قرارگرفته شده است. پس از بهینه سازی ساختار، شش رنگدانه از خانواده آنتراسن، ان و ان دی آلکیل آنیلین و کومارین برروی نانو صفحات اکسید روی قرار دادیم و ویژگی های مختلفی از جمله انرژی جذب رنگدانه ها بر روی ساختار اکسید روی، گاف انرژی سیستم، انتقال بار و اختلاف بین lumo اکسید روی و رنگدانه ها مورد بررسی قرارگرفته است. در نهایت می توان گفت که سلول خورشیدی با رنگدانه a از گروه آنتراسن می تواند بیش ترین کارایی را داشته باشد اما باید به طور عملی مورد بررسی قرار گیرد. کلید واژها: سلول های خورشیدی رنگدانه ای، نانو صفحه های اکسید روی، انتقال بار، روش های محاسباتی(dft)، کوانتم اسپرسو 5.0.0

شبکههای شکلدهی پرتوی لنز مایکروویو از مکانیسم تأخیر مسیر برای ایجاد جبهه فاز مناسب در ورودی آرایه¬ها استفاده می کند. از آنجایی که مکانیسم طراحی طول مسیر در لنز های مایکروویو مستقل از فرکانس می باشد، بنابراین شبکه شکل دهی پرتو لنز مایکروویو به عنوان دستگاه تأخیر زمانی صحیح عمل می کند. این ویژگی کاربرد لنزهای مایکروویو را در ساختارهای شکل¬دهنده پرتوی پهن باند بسیار متداول نموده است. از دیگر ویژگی¬های شبکه شکل¬دهی پرتوی لنز، می¬توان به سادگی ساخت و قیمت ارزان آن اشاره نمود. ساختارهای شکل دهنده پرتو لنز براساس قواعد و اصول فیزیک نوری عمل می¬کنند. این دسته از شکل¬دهنده¬های پرتو می¬توانند در کاربردهای با پهنای باند وسیع مورد استفاده قرار گیرند. طراحی یک لنز راتمن شامل دو بخش می¬باشد: ? طراحی سطح خروجی آرایه و سطح ورودی پرتو. ? طراحی تشعشع کننده¬های خروجی پرتو و المان¬های خروجی آرایه. از لحاظ تئوری به دست آوردن فاز کاملا خطی برای این دسته از لنزها تقریبا غیر ممکن است. با این وجود، یک طراحی خوب از سطح خروجی پرتو منجر به کاهش خطای فاز برای همه¬ی پرتو¬ها می¬شودکه نشان¬دهنده فاز خطی خوب برای خروجی آرایه است. المان¬های تشعشعی در خروجی آرایه به گونه¬ای طراحی می¬شوند که ساختار حداقل تلفات برگشتی و حداکثر ایزولاسیون را بین خروجی¬ها داشته باشد. در این پروژه سعی بر آن است تا با طراحی و بهینه سازی مدل لنز مرسوم، به مدلی با میزان خطای فاز کمینه و عملکرد مناسب دست پیدا نمود.

اصولی که در آنتن های سهموی استفاده شد در زمان گذشته تر در سال 1888 میلادی در تلسکوپ های نوری استفاده شد. تقاضا برای آنتن سهموی که در اخترشناسی رادیویی، ارتباطات مایکروویو، ارتباطات گسترده فضایی و دیگر کاربرد ها باعث شد که پردازش های مهمی در زمینه توسعه و بهینه سازی آنتن های سهموی صورت گیرد. به طور کلی، آنتن های سهموی غیر قابل انعطاف، حجیم و نیاز به زمان زیاد برای ماشین نویسی اولیه و نیروی انسانی دارند.در دهه گذشته تحقیقات بر روی روش های آزمایشی و تحلیلی آنتن های آرایه بازتابی توجه قابل ملاحظه ای برای جایگزینی با آنتن های سهموی دریافت کرده است. زیرا این نوع دارای سادگی شکل آنتن و حجم و وزن کم می باشد که بسیار مورد توجه می باشد. یکی دیگر از مزایای اصلی این آنتن، توانایی کنترل بیم اصلی آنتن در هر جهت دلخواه توسط طراح میباشد. بزرگترین نقص آنتن آرایه بازتابی را میتوان محدودیت در پهنای باند آن دانست که تا کنون در مقالات متعددی روشهایی برای افزایش آن ارائه شده است. در این پایان نامه نیز محور اصلی کار افزایش پهنای باند در نظر گرفته شده است. همانطور که می دانیم یکی از عوامل محدودیت در پهنای باند، المان آنتن می باشد.

محاسبه ی سطح مقطع راداری یک جسم بسیار پیچیده است، چرا که تابع پیچیده ای از فرکانس و زاویه ی تابش موج ارسالی و نوع قطبش آن ، جنس ماده و ابعاد آن و همچنین زاویه ی مشاهده می باشد. از طرفی، کاهش سطح مقطع راداری یک جسم، از اهیمت ویژه ای در امور نظامی برخوردار است، که متامتریالها به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد خود، نقش مهمی را در این نمایش ایفا میکنند. متامتریالها مواد مصنوعی مهندسی میباشند که میتوانند گذردهی مغناطیسی و (یا) گذردهی الکتریکی منفی داشته باشند. از جمله ویژگی های منحصر به فرد متامتریالها، میتوان به داشتن ضریب شکست منفی اشاره نمود. ویکتور وسلاگو و دکتر اسمیت از نخستین کسانی هستند که به طور علمی و عملی به تحقق و ایجاد متامتریال دست یافتند. امروز از متامتریالها به واسطه ی ویژگی های منحصر به فردشان در ساخت شیلدها و جاذب های راداری استفاده های زیادی میگردد. به طور کلی ساختارهای اهداف را میتوان به سه دسته ی مسطح ، استوانه ای و کروی تقسیم نمود. مقالات و پروژه های زیادی در جهت بررسی ساختارهای مسطح صورت گرفته است و از جمله دست آوردهای این مقالات میتوان به این موضوع اشاره نمود که مواد معمولی برای ایجاد بازتاب صفر از یک ساختار مسطح کافی نیستند و نیاز به متامتریالها مبرم است. ازطرفی ساختارهای پوشش متامتریالی چند لایه موجب افزایش پهنای باند میگردند. ساختار استوانه ای به دلیل پیچیده تر بودن ، در مقایسه با ساختار مسطح کمتر مورد نوجه قرار گرفته است. این ساختار نسبت به ساختار مسطح پیچیده تر و نسبت به ساختار کروی راحت تر است و در محدوده ی دانش ماست. به همین دلیل در این پروژه ساختار استوانه ای مد نظر ما قرار گرفته است. اما ساختار کروی که به ندرت بررسی شده است، بسیار پیچیده تر وفراتر از دانش ماست و در مقالات نیز کمتر مورد توجه قرار گرفته است. دو راهکاری که در این پروژه برای در امان ماندن جسم از دید رادار استفاده شده است، ایجاد شفافیت و ایجاد ماکزیمم پراکندگی میباشند. هدف از ایجاد شفافیت، صفر کردن ضریب بازتاب موج تابشی به جسم می باشد که با این کار، از طریق از بین بردن امواج انعکاسی به سمت رادار، توانایی رادار از کشف هدف از بین خواهد رفت واما ایجاد ماکزیمم پراکندگی به منظور افزایش پراکندگی موج انعکاسی از جسم می باشد، که بااین کار موج انعکاسی در زوایای مختلفی پخش خواهد شد و از این طریق رادار در کشف هدف گیج می شود و به این ترتیب جسم از دید رادار در امان خواهد ماند. در فصل اول به معرفی متامتریالها از زمان طرح تئوری ایجاد تا زمان ساخت آنها و همچینین بیان ویژگیهای منحصر به فردشان پرداخته خواهد شد. سپس در فصل دوم، بررسی برخورد امواج الکترومغناطیسی با ساختار های مختلف مسطح ، استوانه ای و کروی و مقالات و بررسی های انجام شده در این زمینه ها، ارائه خواهد شد. در ادامه در فصل سوم به بررسی برخورد امواج الکترومغناطیسی با یک استوانه ی هادی کامل پوشیده شده با دولایه متامتریال پرداخته خواهد شد و شرایط لازم برای داشتن شفافیت و ماکزیمم پراکندگی ارائه می شود. همچنین از طریق نرم افزارهای متلب و کامسول (که یک نرم افزار تمام موج میباشد)، درستی نتایج حاصل از تئوریات ارائه شده در این فصل بررسی خواهد شد. ودر نهایت دست آوردهای این پایان نامه و همچینین پیشنهادات کاری آینده در ادامه ی این پروژه بیان میگردد.در نهایت نیز در قسمت پیوست ها مراحل اثبات تئوریات و فرمول بندی ها به طور مبسوط ارائه می گردند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.