سطح مقطع راداری (rcs) یکی از مهمترین کمیت هایی است که در مسائل مربوط به رادار بررسی و محاسبه می شود. ‎rcs‎ به نو‎عی‎ دربردارنده ی ویژگی اندازه و شکل هدف مورد بررسی است. ‎‎از این رو هرچه تخمین این کمیت با دقت و سرعت بالاتری انجام گیرد‏، می توان با دقت و سرعت بالاتری به شناسایی هدف (‎target‎) دست یافت. روش های مختلفی برای محاسبه ی ‎rcs‎ وجود دارد. این روش ها به طور کلی به دو دسته ی ?) روش های دقیق (روش های تحلیل عددی) و ?) روش های تقریبی (روش های مجانبی فرکانس بالا)‏، تقسیم بندی می شوند. از جمله ی روش های تحلیل عددی می توان به روش ‎mom‎‏، ‎fdtd‎‏ و ‎fem‎ اشاره کرد. این روش ها برمبنای گسسته سازی هندسه ی مورد بررسی‎‎‏، به المان های دیفرانسیلی‏، قرار دارند. لذا برای سازه هایی که نسبت به طولِ موج بزرگ هستند‏، نیازمندی محاسباتی این روش افزایش یافته و این نیازمندی کارایی روش مذکور را محدود می کند. از طرف دیگر‏، روش های مجانبی با تقریب معادلات ماکسول حلی بدست می دهند که دقت آن با افزایش فرکانس‏، افزایش می یابد. مزیت عمده ی این روش ها افزایش دقت‏، ثابت ماندن هزینه های محاسباتی و سرعتِ بالا در حل مسائل‏، با افزایش فرکانس می باشد. از دیگر مزایای روش های مجانبی درکِ مفاهیم و بیان های روشن فیزیکی نسبت به مکانیزم های تشعشع و پراکندگی است. در صورتی که استفاده از روش های عددی صرفاً‏، جواب کامل مسأله را بدست می دهد. از جمله روش های فرکانس بالا می توان به روش های نور هندسی (go)‏، ‎تئوری‎ تفرق هندسی(gtd)‏، ‎تئوری‎ تفرق هندسی یکنواخت ‎‎(utd)‏،‎‎ نور فیزیکی ‎(po)و ‎تئوری‎ تفرق فیزیکی(ptd)اشاره‎‎ کرد. ‎‎‎روش های مجانبی به دو دسته ی پایه ی جریانی و پایه ی میدانی تقسیم بندی می شوند. در روش های پایه میدانی نظیر ‎go‎‏، ‎gtd‎‏ و ‎utd‎ چون از شعاع(‎ray‎) برای توصیف انتشار امواج الکترومغناطیسی‎‎ استفاده می شود‏، میدان در مرزهای سایه-تابش(‎isb‎) و سایه-بازتابش(‎rsb‎) ناپیوسته بوده و همچنین دارای نقاط کاستیک است. بنابراین از روش های پایه جریانی نظیر ‎po‎ و ‎ptd‎ برای غلبه بر این مشکلات استفاده می شود. در این پایان نامه هدف محاسبه ی ‎rcs‎ یک جسمِ هادی الکتریکی کامل ‎(pec)‎ پوشیده شده با عایقِ دارای تقارن محوری است‏، اما با توجه به اینکه میدان های متفرق شده از سطح هموار جسم‏، به تابع گرین آن جسمِ به خصوص وابسته است‏، از میدان های متفرق شده از سطح جسم صرف نظر شده و فقط میدان های پراکنده شده از سطح و متفرق شده از لبه های جسمِ دارای تقارن محوری با استفاده از روش های ‎po‎ و ‎ptd‎ بدست می آید. مزیت عمده ی روش های ارائه شده در این پایان نامه‏، استفاده از روش فاز ایستا(‎stationary phase method‎) برای محاسبه ی انتگرال های ‎po‎ و ‎ptd‎ است که سرعت محاسبات را نسبت به انتگرال گیری عددی افزایش داده است. حل بدست آمده از روش ‎po+ptd‎ با حل عددی بدست آمده از شبیه سازی توسط نرم افزار ‎feko‎ مقایسه شده و اعتبار درستی آن نشان داده شده است.

استفاده از رادار روزنه مصنوعی (sar)، یکی از مرسوم ترین روشها برای تصویربرداری دقیق از سطح زمین است. مانند هر رادار دیگری، در sar نیز، آنتن آن وظیفه ی ارسال و دریافت سیگنال را به عهده دارد، که مشخصات لازم برای این آنتن، باید از پارامترهای مربوط به تصویربرداری sar استخراج شود. در این پایان نامه هدف طراحی و شبیه سازی آنتن راداری روزنه مصنوعی است که در باند فرکانسی ku دارای پهنای باندی بیش از 10% بوده و مشخصات سیستمی آن از نظر تصویربرداری مفروض است. لذا ابتدا از روی پارامترهای رادار، مشخصات مطلوب برای آنتن را بطور تقریبی، استخراج می کنیم. به منظور برآوردن نیازهایی چون وزن وحجم کم و نیز بهره بالا، آنتن آرایه میکرواستریپ پیشنهاد می گردد؛ سپس برای برطرف نمودن عیب عمومی میکرواستریپ ها در داشتن پهنای باند باریک، از روش تغذیه تزویج مجاورتی بهمراه شکاف u شکل در آنتن استفاده کرده و در یک ساختار مناسب دولایه، به پهنای باند مطلوب دست می یابیم و نیز پارامترهای اصلی در طراحی چنین آنتنی را استخراج می کنیم. در ادامه، آرایه های دو و چهارتایی با توزیع دامنه یکنواخت نیز طراحی شده و همگی به خطوط 50 اهم تطبیق داده می شوند و نتایج شبیه سازی برای نمونه ی تکی از المان آنتن موردنظر و آرایه های دو و چهارتایی، ارائه و با نتایج ساخت و اندازه گیری مقایسه می گردند. همچنین برای طراحی آرایه ی بزرگ موردنظر، به منظور دستیابی به sll کم در پترن آنتن، توزیع دامنه جریان غیریکنواخت تیلور برای تحریک المان های آرایه ای بزرگ پیشنهاد شده و رویکردی کلی در تقریب توزیع ایده آل در جهت امکان طراحی پودمانی، بیان می گردد.

ساده ترین و راحت ترین راه برای به دست آوردن توان بالا و پهنای باند وسیع استفاده از تکنیک های ترکیب توان در طراحی تقویت کننده است. برای مثال، از تقویت کننده های متوازن که طبقات آن با دو تزویج کننده متعامد به هم متصل شده اند معمولاً در مدارات مجتمع مایکروویو برای اجزاء توان بالا و پهن باند استفاده می شود. به تعداد زیادی اجزاء یکسان برای کاربرد در فرستنده/گیرنده رادارهای آرایه-فازی و سیستم های ارتباطی هوا و فضا مورد نیاز است و تقویت کننده متوازن مطلوب ترین گزینه برای به دست آوردن اهداف پیش بینی شده است. در تحقیق حاضر، چندین ترکیب کننده/مقسم توان مایکروویوی از قبیل تزویج کننده لنج، تزویج کننده ویلکینسون و تزویج کننده شاخه- خط و هم چنین تقویت کننده کم نویز متوازن با استفاده از این تزویج کننده ها در بازه فرکانسی 9 تا 11 گیگاهرتز طراحی و شبیه سازی شده است و نتایج آنها با تقویت کننده کم نویز تک-خروجی مقایسه شده است. از میان تقویت کننده های طراحی شده تقویت کننده متوازن با تزویج کننده ویلکینسون دو طبقه به عنوان طرح نهایی انتخاب و ساخته شده است، که تقویت کننده ساخته شده در بازه فرکانسی مذکور دارای بهره ای صاف با ریپل یک دسیبل وتطبیق خوب در ورودی و خروجی می باشد، به علاوه نویز تقویت کننده در فرکانس 10 گیگاهرتز 023/1 دسیبل اندازه گیری شده است. هم چنین مدل سازی سیگنال کوچک ترانزیستور انتخابی که در طراحی تقویت کننده استفاده شده است، با استفاده از روش تحلیلی و بهینه سازی انجام شده است و سپس توسط نتایج بهینه سازی با روش های الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، تصادفی، گرادیان، تصادفی و گرادیان، الگوریتم شبیه ساز سرد کردن فلزات و الگوریتم ژنتیک، نسبت به مقادیر اندازه-گیری شده مقایسه شده است. نهایتاً با نتایج به دست آمده از مدل سیگنال کوچک دمای نویز گیت و درین مدل نویز پوسپیزالسکی برآورد شده است. کلمات کلیدی: 1- تقویت کننده متوازن 2-تزویج کننده لنج 3-تزویج کننده ویلکینسون 4-تزویج کننده شاخه-خط 5-مدل سازی سیگنال و نویز

پیشرفت سریع و روبه رشد در ارائه دستگاه¬هایی که در ابعاد کوچک و قابل حمل قادر به تبادل اطلاعات، ارسال صوت، تصویر واتصال به شبکه جهانی اینترنت می¬باشند و نیز کاربرد روز افزون آن¬ها تمرکز برای طراحی آنتن¬هایی با اندازه کوچک که قادر به عملکرد در چند باند فرکانسی می¬باشند را افزایش داده است. آنتن f معکوس مسطح در حقیقت حاصل یکی از انواع روش -هایی است که برای کاهش اندازه در آنتن¬های میکرواستریپ استفاده می¬شود و آن¬ها را از ساختار¬های تشدید¬کننده با ابعاد 2/λ به ساختار¬هایی با ابعاد 4/λ تبدیل می¬کند. ساختار ساده و سهولت ساخت نیز بر مزیت کاهش اندازه این آنتن¬ها اضافه شده و آن¬ها را به طور وسیعی در تمام دستگاه¬هایی که در ابعاد کوچک وظایف خود را به صورت بی¬سیم انجام می¬دهند کاربردی ساخته است. در این پایان¬ نامه ایده¬ای نو برای طراحی یک آنتن f معکوس مسطح ارائه شده است که قادر به عملکرد در چهار باند فرکانسی 1/2، 2/4،3/7 و 5/8 گیگا هرتز می¬باشد.آنتن در چهار باند فرکانس کاری¬اش قطبش خطی دارد و پاسخگوی الزامات باند¬های فرکانسی بی¬سیم می¬باشد. ساختار آنتن از یک پچ u شکل که بر روی زیر¬لایه ro3003 قرار گرفته است و دو لبه اتصال کوتاه، که پچ را به صفحه زمین آنتن کوتاه می¬کند، تشکیل شده است. در ساختار زمین آنتن یک شکاف مستطیلی شکل برای بهبود پترن تشعشعی آنتن در فرکانس ghz2/4 و افزایش پهنای باند ایجاد شده است. سپس با توجه به ملاحظات ساخت آنتن جنس زیر¬لایه آنتن از ro3003 به duroid 5880 تغییر پیدا کرده است. در این حالت فرکانس¬های تشدید آنتن در 1/1، 2/42، 3/64 و 5/1 گیگاهرتز قرار می¬گیرند.