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.

یکی از مواردی که استفاده از سیستمهای رادیو ضربه فراپهن باند یا ultra wide-band (uwb) را محدود می کند مشکلات کار توأمان آن ها با سیستمهای باند باریک با باند فرکانسی مشترک است. در این تحقیق ابتدا روش هایی که تاکنون برای رفع این مشکل گزارش شده بررسی و سپس یک پالس جدید ارائه می گردد. این پالس از انتقال طیف مشتق اول پالس گوسی به فرکانس های بالاتر بدست می آید به طوری که در طیف پالس حاصل، یک دامنه صفر با فرکانس قابل تنظیم وجود خواهد داشت. نتایج تئوری و شبیه سازی نشان می دهد که در صورت استفاده از این پالس دارای صفر در سیستم uwb، تداخل متقابل سیستم باند باریک و سیستم uwb به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. همچنین بر پایه پالس پیشنهادی، یک فرستنده تمام دیفرانسیلی uwb در تکنولوژی سی موس 90nm طراحی و شبیه سازی شده است. این فرستنده به صورت عمده از یک مدار تولیدکننده سیگنال فرکانس پایین، یک اسیلاتور lc و یک میکسر تشکیل شده است به طوری که خروجی آن مستقیماً و با استفاده از یک ترانسفورمر داخل تراشه به آنتن متصل می شود. چهار سیگنال کنترلی، پهنای باند، فرکانس مرکزی، توان خروجی و عمق صفر طیف حاصل را بر اساس طیف سیستم باند باریک و نیازمندی های pvt کنترل و یا تنظیم می کنند. پالس تولید شده بر حسب دامنه سیگنالهای کنترلی دارای پهنای باند -10db و فرکانس مرکزی قابل تنظیم بترتیب 2.4-4.6ghz و 5-5.6ghz است. جهت کاهش توان مصرفی، ضمن استفاده از یک مدار راه انداز سریع در اسیلاتور، از تکنیک خاموش/روشن در میکسر و اسیلاتور استفاده شده است. زمان راه اندازی اسیلاتور کمتر از 5ns است. همچنین نتایج شبیه سازی پس از لی اوت نشان دهنده یک صفر به عمق 23db با پهنای باند 100mhz در طیف توان سیگنال ارسالی است که برای حل مشکل همزیستی سیستم های uwb و تقریباً بیشتر سیستم های باند باریک کافی است. مقدار انرژی بر پالس و انرژی بر پالس نرمالیزه شده به ولتاژ خروجی، برای یک نرخ اطلاعات 860mpulse/s و یک منبع تغذیه 1-v بترتیب برابر 14.4pj/pulse و 35.7pj/(pulse-v) و مساحت اشغالی هسته مدار فقط 0.18mm2 است. همچنین کاربرد فرستنده پیشنهادی در یک برچسب rfid، تشکیل شده از دو لینک شامل یک لینک uhf و یک لینک uwb مورد بررسی قرار گرفته است.

برای بهبود بازده در بارهای کم تر از بار کامل، باید شاری کم تر از شار نامی به موتور اعمال شود. به طور خلاصه، برای هر گشتاور و سرعت معلوم، یک مقدار شار خاص وجود دارد که منجر به کمینه شدن کلّ تلفات و بهبود بازد? موتور القایی می شود؛ بنابراین هدف نخست این پایان نامه، پیشنهاد الگوریتمی برای کمینه کردن تلفات پایدار و بهبود بازد? موتور القایی، با توجّه به روش "مبتنی بر مدل تلفاتی" است. در کارکرد دینامیکی سیستم، هنگامی که موتور در بار سبک کار می کند؛ اگر به طور ناگهانی، بار سنگین به موتور اعمال شود، چون موتور برای بهینه سازی بازده، در شار کاهش یافته کار می کند، امکان تولید ناگهانیِ گشتاور بزرگ فراهم نبوده و سرعت موتور دچار افتِ شدیدی خواهد شد. هدف دوم این پژوهش، پیشنهاد روشی برای بهبود پاسخ دینامیکیِ گشتاور در درایو کنترل مستقیم گشتاور با مدولاسیون بردار فضایی در شرایط بهینه سازی بازده برای موتورهای القایی است.