نام پژوهشگر: فروهر فرزانه
حسن آقایی نیا فروهر فرزانه
در سیستم انتقال اطلاعات از راه دور، اغلب ارسال چندین سیگنال اطلاعاتی مور نیاز است . به همین منظور در فرستنده علاوه بر مدولاسیون مناسب جهت ارسال اطلاعا ادغام سیگنالها هم مطرح می باشد. که به هنگام ادغام سیگنالها و تشکیل قالب ، پیامهای دیگری که در جهت بهبود کار سیستم انتقال باشد میتواند به قالب اضاف گردد تا درگیرنده بکار گرفته شود. درگیرنده مسئله جداسازی سیگنالها وبازسازی اطلاعات اولیه مدنظر میباشد . دراین پروژه، در آغاز انواع مدولاسیون و مالتی پلکس بطور نظری بررسی و با مقایسه tdm با fdm روش tdm جهت سیستم فوق انتخاب شده است . سپس با بررسی روشهای pam، pdm ،ppm و pcm ادغام سیگنالها ازنظر دامنه و روش pdm برای ارسال انتخاب شده است . و مدارات لازم برای ادغام و مدولاسیون و اضافه نمودن شماره کانال و پالسهای همزمانی طراحی و نمونه آزمایشگاهی آن ساخته شد. بعداز تکمیل مدار فرستنده،بررسی مدار گیرنده شروع می شود که با طرح استفاده از کامپیوتر برای ضبط و پردازش ، مدار گیرنده دیجیتالی طراحی و ساخته شد که مدار فوق با همزمان کردن اطلاعات بین فرستنده و گیرنده، کلمات دیجیتالی را به کامپیوتر به همراه یک پالس خبر دهنده تحویل می دهد و به هنگام قطع سیگنال دریافتی با ارسال ooh در زمانهای مناسب ، سهولتی را به هنگام پردازش جهت شناسائی زمان قطع و مقدار اطلاعات از دست رفته فراهم میسازد. علاوه بر مدار گیرنده دیجیتالی، مدار گیرنده آنالوگی هم طراحی و ساخته شد که کانالهای دریافتی را پس از تبدیل pdm به pam از یکدیگر جدا میسازد . و با استفاده از پالسهای همزمانی شماره آنها را پیدا می کند. در انتهای طراحی و ساخت مدارات فو به جهت تست آزمایشگاهی مداری برای تولید حدود 28 سیگنال فرکانس پائین که حو سیگنالهای سیستم موردنظر برای تله متری از جهت فرکانس می باشد طراحی و ساخته ش که پس از اعمال سیگنالهای فوق،سیستم فرستنده و گیرنده و ضبط بطور کامل تست ش و نتیجه مطلوب حاصل گردید. پس از طی مراحل فوق به جهت بررسی اثر مدولاسیون رادیوئی روی سیستم فوق، مدار مدولاتور فرکانس در حوالی 10 مگاهرتز با پهنای باند مطابق با پهنای باند پایه سیستم انتقال به همراه یک دمدولاتور ساخته شد. و درنهایت کل سیستم به همراه مدولاتور و دمدولاتور rf تست گردید و نتیجه مطلوب حاصل گردید . برای کارهای آتی می توان از سیستم فوق درجهت کنترل از راه دور هم استفاده نمود. و بدین ترتیب با ترکیب یک سیستم گیرنده درکنار فرستنده دریک سیستم و گذاردن سیستم مشابه در قسمت کنترل کننده، کنترل از راه دور هم بوسیله سیستم فوق امکان پذیر می باشد. بعلاوه ازاین سیستم برای بدست آوردن تابع تبدیل یک سیستم هم می توان استفاده نمود. بدین مفهوم که با فراهم آوردن نرم افزار مناسب ، بامتصل نمودن اطلاعات حالتهای مختلف سیستم به ورودی مدار فرستنده میتوان حالتهای مختل سیستم مورد آزمایش با ورودیهای مختلف را در کامپیوتر ضبط نمود و با پردازش مناسب ، تابع تبدیل سیستم و یا خروجی سیستم به ورودی مشخصی را به کمک کامپیوت محاسبه نمود . از سیستم فوق بعنوان اسیلوسکوپ حافظه دار دیجیتالی برای نمایش حدود 560 هرتز اطلاعات هم می توان استفاده نمود، که می تواند بصورت 56 کانال 10 هرتز، 54 کانال 10 هرتز و یک کانال بیست هرتز و یا بصورت کلی m1 کانال 10 هرتز، m2 کانال 20 هرتز، m3 کانال30 هرتز و m 56 ... کانال 560هرتز باشد .
محمدحسن نشاطی فروهر فرزانه
هدف ازاین پروژه طراحی و ساخت مدارهای رادیویی فرستنده برای یک نوع سیس تله متری پروازاست . مشخصاتی که جهت اندازه گیری مورد نظر هستند ازنوع کنترلی مانند درجه حرارت ، شتاب ، سرعت و غیره هستند که هریک دارای پهنای باند حد10 هرتز می باشند.این سیگنالها ابتدا بصورت tdm/pdm ادغام شده و لازم است سیگناpdm حاصل با روش مدولاسیون رادیویی مناسب به طرف گیرنده مخابره شود. ابتدا مشخصات سیگنال پالسی pdm مورد بررسی قرار گرفته است . باتوجه به مصونیت خوب سیستمهای fm در مقابل نویز روش مدولاسیون fm انتخاب گردیده و به روش مشا سازی کامپیوتری در مورد سیگنال pdm/fm انحراف فرکانسی بر مبنای حداقل پهنای باند انتقال رادیوئی محاسبه شده است . فرکانس کار نهایی باتوجه به مسئله تحصیص فرکانس در مورد سیستمهای تله متری و مسائل انتشار امواج و ساخت آنتن، باند vhf)250 mhz(تعیین و اجزاء فرستنده مشخص و توان مورد نیاز برای ارسال محاسبه شده است در مورد آشکارسازی این سیگنال نیز مطالعه و اجزاء لازم گیرنده مشخص شده است . پس از آن به طراحی و ساخت مدارهای مورد نیاز پرداخته شده دراب مدولاتور fm با vcd کریستالی طرح و باتوجه به انحراف فرکانس محدود آن، با طبقا فرکانس انحراف فرکانس به مقدار مورد نیاز رسیده است . سپس اسیلاتور محلی فرس با استفاده از اسیلاتور کریستالی و یک مرحله ضرب دو ساخته شده و با استفاده از میکسرسیگنال رادیویی به باند نهایی موردنظر انتقال یافته است . برای افزایش توان سیگنال جهت انتشار از طریق آنتن سیستم تله متری تقویت کننده قدرت با شش طبقه طراحی و ساخته شده است . درمورد مدارهای طراحی شده آزمایشات مورد نیاز انجام و مشخصات آنها اندازه گیری شده است . در انتها مجموعه مدارهای ساخته شده به یکدیگر متصل و طبقات مختلف تنظیم و توا خروجی 15 وات در فرکانس 252 mhz قرائت گردیده است . ازآنجایی که تعدادی تق کننده tune مورد نیاز بوده، برنامه کامپیوتری به زبان بیسیک برای طراحی این تقویت کننده ها به کمک پارامترهای ادمیتانس نوشته شده است . درادامه پروژه، مرحله انتگراسیون (تجمع) سیستم کل، شامل اجزاء باند پایه، فرستنده، آنتن، گیرنده، و آزمایش نهایی سیستم و اصطلاحات لازم، برای بهینه کردن سیستم می باشد. همچنین در ادامه برنامه کامپیوتری نوشته شده میتوان طرح مدارهای تطبیق و رسم مشخصات فرکانسی شامل بهره توان، بهره ولتاژ، فاز و غیره را به آن اضافه کرد بطوریکه بصورت یک package کامل درآید.
محمد آشوبی فروهر فرزانه
یک سیستم تله متری شامل قسمتهای مختلفی ازجمله آنتنهای فرستنده و گیرنده وبررسی نحوه انتشار سیگنال بین فرستنده و گیرنده می باشد. آنچه که دراین پروژه مطرح می شود طراحی و ساخت این آنتنها و مطالعه اثر فضای ارتباطی روی سیگنال دریافتی می باشد . آنتن فرستنده، درجسم پرنده نصب می شود و ازنظر هماهنگی فیزیکی با جسم درحال پرواز لازم است بصورت تمام جهت باشد. آنتن میکرواستریپ wraparound اتصال کو در این مورد طراحی وساخته شده است . این آنتنها وزن کمی دارند و اثر ناچیزی در آئرودینامیک جسم پرنده ایجاد می کنند، پهنای باند کم، راندمان بالا و گین پایین از مشخصات این آنتنها میباشد. بدلیل نیاز به گین بالا و پلاریزاسیون متغیر درگیرنده آنتنهای هلیکال مدنظر قرارگرفته و درنهایت یک آنتن هلیکال هفت حلقه طراحی و ساخته شده است . این آنتنها گین بالا، پهنای باند زیاد و پلاریزاسیون دایروی دارند. همچنین اثر فارادی در چرخش پلاریزاسیون در لایه یونیسفر و اثر لایه تراپوسفر مورد مطالعه قرار گرفته است . اندازه گیری سمت گرایی برای آنتن فرستنده حدود 0/5 db و امپدانس ورودی آن حدود50 اهم در فرکانس 225 مگاهرتز است که تطابق کامل با تئوری و مقادیر طراحی دارد گین و امپدانس ورودی آنتن هلیکال اندکی با مقادیر تئوری تفاوت دارد درهر مورد توسط مدار تطبیق فرکانس تشدید به 250 مگاهرتز منتقل شده است .
ناصر ندا فروهر فرزانه
در سالهای اخیر و به موازات گسترش مدارهای مجتمع مایکرویو (mmic) نیاز به برنامه های سریع غیرخطی جهت تحلیل و بهینه سازی طرح روز به روز افزایش یافته است. مشکلات عدیده تحلیل به روش های سنتی حوزه زمان (مانند آنچه در برنامه مشهور spice شاهدیم) تحقیقات در این زمینه را برای روشهای نوین حوزه فرکانس یا مخلوط حوزه فرکانس و زمان متمرکز نموده است. از طرفی تحلیل مخلوط کننده های فعال در حوزه فرکانس، جهت رسیدن به نقطه کار بهینه، بدلیل ماهیت کاملا غیر خطی و تحریک های چند فرکانسی جزو مشکل ترین موضوعات تحلیل بوده و در زمینه ساخت مخلوط کننده های فعال u.c نیز کارهای محدودی به چشم می خورد. در این رساله، هدف اولیه بررسی و مقایسه روشهای مختلف تحلیل و پیاده سازی نرم افزاری توازن هارمونیکی و تعمیم آن به مخلوط کننده های فعال را دنبال کرده و طراحی و ساخت یک مخلوط کننده مایکرویو از نوع u.c و در باند c ، براساس الگوریتم های پیاده سازی شده، مقصد نهایی بوده است.فصل 1 صرف مقایسه روشهای پایه و بسط رئوس توازن هارمونیکی شده است. مدلسازی دقیق یک ترانزیستور مایکرویو خود مقوله ای جداگانه است ومسائل خاص خود را دارد و از آنجا که هدف نهایی پیاده سازی یک طرح فعال و براساس تحلیل کامپیوتری بوده و این مستلزم بدست آوردن یک مدل دقیق از ترانزیستور است روش های مدلسازی ترانزیستورهای mesfet در فصل 2 مورد توجه قرار گرفته و در نهایت مدل قابل قبولی نیز استخراج گردیده است.در فصل 3 ضمن معرفی یک روند معتبر برای پیاده سازی توازن هارمونیکی، بسط این روند به تحریک دو فرکانس اختیاری با تحریک های قوی - ضعیف و تحریک های قوی، به ترتیب مورد توجه قرار گرفته و حاصل آن به صورت زیر برنامه یک برنامه اصلی عمل می کنند پیاده سازی شده است. فصل 4 مسائل طرح و مراحل ساخت و آزمایش مخلوط کننده های فعال را در حد ممکن معرفی می کند. در این فصل طرح مورد نظر جهت ساخت یک مخلوط کننده u.c فعال در باند c، براساس نرم افزار پیاده سازی شده در فصل 3، بدست آمده و نقاط کار بهینه مشخص می شوند و براین اساس به ساخت و بهینه سازی طرح فوق اقدام می گردد. در انتهای فصل نیز مشخصات مهم مخلوط کننده ها مورد توجه قرار گرفته و به اندازه گیری و مقایسه آنها با نتایج تئوری پرداخته شده است.