آنالیز و شبیه سازی آنتن مایکرواستریپ برای دو باند فرکانسی MHZ 900 و 1800MHZ به روش FDTD

توضیحات

آنالیز و شبیه سازی آنتن مایکرواستریپ برای دو باند فرکانسی MHZ 900 و 1800MHZ به روش FDTD
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:82
چکیده :
متقاضیان استفاده از تلفن همراه روز به روز بیشتر می شوند که این امر باعث به وجود آمدن تراکم روبه افزایشی برای اپراتورهای تلفن همراه و سرویس دهندگان آن شده است. یک راه افزایش ظرفیت این سیستم ها استفاده از دو باند فرکانسی برای ارتباط است. مثلاً بدین طریق یک تلفن همراه باند دوگانه که قادر است در باندهای MHz 960 – 880) GSM و DCS (1710 – 1880 MHz کار کند، دو برابر یک تلفن همراه تک باند به کانال های ارتباطی دسترسی دارد.
برای اجرای طرح نیاز به گوشی های دستی است که بتواند به طور همزمان در هر دو باند 900MHz و 1800MHz کار کند. یک شرط برای دو بانده شدن گوشی های دستی این است که آنتن های آن در هر دو باند کار کند و همین طور آنتن های ایستگاه های اصلی و سیستم های سلولی نیز این قابلیت را داشته باشند.
هدف از این پایان نامه این است که آنتن های میکرواستریپی که در گوشی های موبایل کاربرد دارند و دارای دو باند فرکانسی 900MHz و 1800MHz می باشند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان، افت بازگشتی، پهنای باند و پترن تشعشعی آنتن به دست آید. این روش یک روش آنالیزی مناسب و دارای دقت بالا در به دست آوردن مشخصه های مختلف آنتن به شمار می رود.
تکنولوژی آنتن های مایکرواستریپ در دو دهه اخیر، تحقیقات و مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است. این آنتن ها با توجه به ساختار ساده، وزن کم و شکل همدیس خود، برای کاربردهای فضایی و سیستم های موبایل بسیار مناسب هستند.
اغلب سیستم های مخابراتی امروزی نیازمند دو یا چند باند فرکانسی می باشند. این سیستم ها شامل: سیستم های مخابرات سیار GSM/DCS، شبکه های کامپیوتری بیسیم WLAN، سیستم های تعیین موقعیت جغرافیایی GPS و یا حتی سیستم های راداری SAR که در چند باند فرکانسی کار می کند، می باشند.
مزایایی که سیستم باند دوگانه (1800 GSM/DCS) به عنوان اولین قدم در حرکت به سمت نسل سوم موبایل ارائه می دهد عبارتند از:
– قابلیت انعطاف در بازار با قیمت کم (زیرا 1800 DCS شالوده GSM موجود را دارد).
– افزایش زیاد ظرفیت شبکه، پوشش خبری زیاد و متمرکز.
– توانائی وسیع تر در رابطه با مسئله گردش بین شبکه های مختلف موبایل.
– کیفیت صدای بالاتر و نرخ داده بالاتر.
– اپراتور قادر است تا سرویس های جدیدی مثل ارتباطات بیسیم را در داخل مناطق مسکونی ایجاد کند.
در حال حاضر نیز در کشورهای زیادی سیستم های باند دوگانه در حال کار هستند.
بیشترین فایده استفاده از باند 1800MHz افزایش فوق العاده در ظرفیت می باشد که این موضوع نیز در اثر پهنای باند بیشتر (1800 DCS) یعنی 75MHz در مقابل پهنای باند (900 GSM) یعنی 25MHz به دست خواهد آمد.
تاکنون آنتن های میکرواستریپ با روش های گوناگونی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته اند که از جمله آنها می توان از مدل های خط انتقال، محفظه تشدید و روش های تحلیل عددی مثل روش ممان و روش تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) و… نام برد که روش هایی مثل خط انتقال و محفظه تشدید با تقریب زیادی همراه هستند و امروزه اکثرا از روش های تحلیل عددی استفاده می شود.
هدف از این پایان نامه این است که آنتن های میکرواستریپی که در گوشی های موبایل قابل کاربرد هستند و دارای باند دوگانه در فرکانس های 900MHz و 1800MHz می باشند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و با استفاده از روش تفاضل محدود در حوزه زمان، پهنای باند، محدوده فرکانسی که در آن آنتن می تواند کار کند و تلفات برگشتی آنتن به دست آید.
در این گزارش پایان نامه، ابتدا در فصل اول، مروری کوتاه بر آنتن های مایکرواستریپ کرده و در فصل دوم، به بررسی اصول کلی روش FDTD در تحلیل ساختارهای تشعشعی پرداخته شده و جزئیات چگونگی تحلیل آنتن مورد نظر در فضای FDTD مورد بررسی قرار می گیرد. سپس در فصل سوم، تبدیل روش میدان نزدیک به میدان دور مورد بررسی قرار می گیرد. در فصل چهارم، به تعریف و طراحی مسأله پرداخته و نتایج حاصل از کد FDTD (نتایج حاصل از شبیه سازی) ارائه می گردد. در نهایت در فصل پنجم مروری کلی بر نتایج به دست آمده از این پایان نامه خواهم داشت.
و...