تحلیل شبیه سازی ساخت انتن میکرواستریپ بهینه شده رولایه متامتریال استفاده الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات PSO

 

تحلیل،شبیه سازی ساخت انتن میکرواستریپ بهینه شده رولایه متامتریال استفاده الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات (PSO)
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 182 صفحه

چکیده
انتن میکرواستریپ دلیل ویژگی منحصر فردی مانند هزینه ساخت مناسب وزن کم دارند، ویژه سیستم بی سیم بسیار مورد استفاده قرار گیرد. یکی معایب این انتن بهره نامناسب ان است. تلاش بسیاری جهت افزایش بهره این انتن صورت گرفته است، یکی این موارد، استفاده ساختار فرامواد عنوان رولایه انتن است. فرامواد دارای ساختاری متشکل اشکال هندسی هستند ابعاد هر سلول واحد ان طول موج فضای ازاد بسیار کوچک تر است. این مواد بازه فرکانسی خاصی دارای ضریب شکست گذردهی الکتریکی نفوذ پذیری مغناطیسی منفی هستند. این امر سبب شود امواج برخوردی ساختار فراماده صورت بازگشتی منتشر شود. جهت استخراج این پارامترها روش مختلف مورد بررسی قرار گیرند روش NRW دلیل این پاسخ مناسبی ارائه دهد، استفاده شود. این پروژه چهار سلول فراماده جدید معرفی شوند. جهت بهبود عملکرد ساختار فراماده الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات استفاده شود. این الگوریتم رفتار طبیعی موجودات الهام گیرد. این روش بهینه سازی ذرات جستجوی بهترین مکان بیشترین تطبیق را تابع شایستگی دارد، هستند.  کمینه مقدار توان تلفات بازگشتی عنوان تابع شایستگی تعریف شود. این الگوریتم دو نرم افزار مطلب HFSS طور همزمان استفاده نماید. این دو نرم افزار طریق لینک API زبان واسط VBS یکدیگر متصل شده الگوریتم بهینه سازی اجرا شود. شرایط مرزی متفاوتی این الگوریتم تعریف شود،جهت افزایش بازده الگوریتم بهینه سازی دیواره غیر قابل تشخیص استفاده شده است. دامنه حرکت ذرات سرعت ان توجه ساختار انتن تعیین شود. خروجی برنامه مطلب عنوان نقطه بهینه برگزیده شود. سپس توجه فرکانس نوسان سلول واحد فراماده، ابعاد انتن میکرواستریپ محاسبه شود. توجه اینکه تعیین محل دقیق تغذیه نقش بسیار مهمی عملکرد انتن ایفا نماید، جهت تعیین مکان قرارگیری کابل محور الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات استفاده شود. نهایت انتن میکرواستریپ همراه رولایه ساختارهای فرامواد معرفی شده، تشکیل شده است نرم افزار HFSS شبیه سازی شود. توجه ساختار سلول واحد ابعاد رولایه، ارایه سلول واحد بر روی انتن قرار گیرد. بهره انتن طور قابل ملاحظه نسبت انتن بدون رولایه افزایش یابد. طور میانگین افزایش dB 3 الی dB 4 مشاهده شود. همچنین سمت گرایی انتن بهبود یابد مقدار لوب عقبی نیز کاهش یابد. این امر نشان میدهد استفاده فراماده بهینه شده سبب بهبود عملکرد انتن میکرواستریپ شود.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه
۱-۱-انتن میکرو استریپ 2
۱-۱-۱-موج بر روی انتن میکرو استریپ 3
-۲-۱-۱ امواج سطحی 3
-۳-۱-۱امواج نامتراکم 5
-۴-۱-۱امواج هدایت شونده 5
۱-۱-۵- مشخصات انتن میکرو استریپ 6
-۲-۱فرامواد 6
۱-۲-۱- مواد ENG 10
۱-۲-۲- مواد MNG 11
۱-۲-۳- موادDNG 13
۱-۲-۴- کاربرد فرامواد 16
۱-۳- الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات 17
۱-۴-اهداف پروژه 21
فصل دوم : مباحث کلی انتن میکرواستریپ
۲-۱- مقدمه 23
۲-۲- مزایا معایب 25
۲-۳- روش تغذیه 26
۲-۳-۱- تغذیه روش خط میکرو استریپ 26
۲-۳-۲- کابل محور 27
۲-۳-۳- تغذیه روش تزویج روزنه 28
۲-۳-۴- تغذیه روش تزویج الکترو مغناطیسی 29
۲-۴- روش تحلیل انتن میکرو استریپ 30
۲-۴-۱- مدل خط انتقال 31
۲-۴-۲- مدل حفره تشدید 34
۲-۵- الگوی تشعشعی 37
۲-۶- بازده تشعشعی 39
۲-۷- پهنای باند 41
۲-۸- امپدانس ورودی 42
فصل سوم : مباحث کلی فرامواد
۳-۱- مقدمه 45
۳-۲- انتشار امواج مواد چپ گرد 46
۳- ۳- چگالی انرژی سرعت گروه 48
۳-۴- ضریب شکست 50
۳-۵- خواص دیگر فرامواد 51
۳-۵-۱- اثر داپلر معکوس 51
۳-۵-۲- تشعشع چرنکوف بازگشتی 52
۳-۶- ضرایب انتقال انعکاس 54
۳-۶-۱- محاسبه ضرایب انتقال انعکاس وجه مشترک 54
۳-۶-۲- محاسبه ضرایب انتقال انعکاس تیغه فرامواد 56
۳-۷- کاربرد فرامواد انتن 57
۳-۷-۱- استفاده فرامواد عنوان رولایه انتن میکرو استریپ 58
فصل چهارم : مباحث کلی استخراج پارامترهای محیطی فرامواد
۴-۱- مقدمه 66
۴-۲- روش SMITH 66
۴-۳- روش ZIOLKOWSKI 69
۴-۴- روش NICOLSON ROSS WEIR 71
۴-۵- کاربرد روش استخراج پارامترهای محیطی 73
۴-۵-۱ سیم باریک 73
۴-۵-۲- SRR 75
۴-۵-۳ ترکیب سیم باریک SRR 77
فصل پنجم : مباحث کلی الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات
۵-۱- مقدمه 83
۵-۲- ساختار الگوریتم تجمع ذرات 84
۵-۳- تعیین پارامترهای الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات 90
۵-۴- شرایط مرزی 96
۵-۵- کاربرد 99
فصل ششم : مدل‌سازی
۶-۱- مقدمه 103
۶-۲- ساختار فراماده اول 105
۶-۳- ساختار فراماده دوم 109
۶-۴- ساختار فراماده سوم 114
۶-۵- ساختار فراماده چهارم 118
فصل هفتم : نتایج
۷-۱- مقدمه 124
۷-۲- طراحی انتن میکرواستریپ استفاده ساختار فراماده اول 125
۷-۳- طراحی انتن میکرواستریپ استفاده ساختار فراماده دوم 129
۷-۴- طراحی انتن میکرواستریپ استفاده ساختار فراماده سوم 133
۷-۵- طراحی انتن میکرواستریپ استفاده ساختار فراماده چهارم 137
۷-۶- ساخت انتن میکرواستریپ استفاده ساختار فراماده اول 141
فصل هشتم : نتیجه‌گیری پیشنهادات
۸-۱- نتایج 146
۸-۲- پیشنهادات 147
مراجع 148