عنوان پروژه:مطالعه و شبیه سازی آنتنهای موبایلفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 68شرح مختصر:انتقال امواج الکترومغناطيسي مي تواند توسط نوعي از ساختارهاي هدايت کننده امواج (مانند يک خط انتقال يا يک موجبر) صورت گيرد و يا مي تواند از طريق آنتنهاي فرستنده و گيرنده بدون هيچ گونه ساختار هدايت کننده واسطه اي انجام پذيرد. عوامل مختلفي در انتخاب بين خطوط انتقال يا آنتنها دخالت دارند. بطور کلي خطوط انتقال در فرکانسهاي پايين و فواصل کوتاه عملي هستند. با افزايش فواصل و فرکانسها تلفات سيگنال و هزينه‌هاي کاربرد خطوط انتقال بيشتر ميشود و در نتيجه استفاده از آنتنها ارجحيت مي يابد]1[.در حدود سالهاي 1920 پس از آنکه لامپ تريود براي ايجاد سيگنالهاي امواج پيوسته تا يک مگاهرتز بکار رفت، ساخت آنتنهاي تشديدي (با طول موج تشديد) مانند دوقطبي نيم موج امکان يافت و در فرکانسهاي بالاتر امکان ساخت آنتنها با ابعاد و اندازه ي فيزيکي در حدود تشديد (يعني نيم طول موج) فراهم شد. قبل از جنگ دوم جهاني مولدهاي سيگنال مگني‌ترون و کلايسترون و مايکروويو (در حدود يک گيگاهرتز) همراه با موجبرهاي توخالي اختراع و توسعه يافتند. اين تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتنهاي بوقي شد. در خلال جنگ دوم جهاني يک فعاليت وسيع طراحي و توسعه براي ساخت سيستمهاي رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهاي مدرن مانند آنتنهاي بشقابي (منعکس کننده) عدسي‌ها و آنتنهاي شکافي موجبري شد]1[.امروزه گستره وسيعي از انواع مختلف آنتنها در مخابرات سيار و سيستمهاي بيسيم در حال استفاده اند و کماکان رقابت در زمينه کوچک کردن ابعاد آنتنها و بهينه کردن مشخصات تشعشعي آنها ادامه دارد. در اين بخش به‌طور خلاصه به مرور اصول، تعاريف مشخصات تشعشعي آنتنها پرداخته شده است.فهرست مطالبفهرست اشکال فصل اول – مشخصات تشعشعی یک آنتنمقدمهتقسيم بندي نواحي اطراف يک آنتنشدت تشعشعي آنتننمودارهاي تشعشعيپهناي تابه نيم توان (HPBW[1]VSWR و پهناي باند فرکانسي يک آنتنبهره جهتي آنتنسمتگراييبازده تشعشعي آنتنبهره يا گين آنتن (g)امپدانس ورودي آنتنقطبش موجضرییب کیفیت (Q) در مدارات تشدید سری1- voltage standing wave ratio شکل1-1 نواحي اطراف يک آنتن.. 5شکل1-2 ميدانها در فاصله دور و نزديک آنتن.. 6شکل1-3 عنصر زاويه فضايي.. 7شکل1-4 نمودار قطبی پرتو تشعشعی صفحه H.. 8شکل1-5 نمودار سه بعدی پرتو تشعشعی.. 8شکل1-6 یک نمونه نمودار قطبی پرتو توان.. 9شکل1-7ضریب پرتو یک منبع خطی یکنواخت.. 10شکل1-8الف)قطبشخطیافقیب)قطبشخطیقائمپ)قطبشدایرویراستگردت)قطبشدایرویچپگردج) قطبشبیضویچپگردث) قطبشبیضویراستگرد......................15 فصل دوم- آنتنهای تلفن همراهمقدمهآنتن کوچک چيست ؟آنتن F معكوس و عملکرد يک آنتن تلفن همراهآنتنهاي سيميموقعيت آنتن در موبايلحجم آنتنانواع کلاسهاي آنتنهاي موبايل شکل 2-1 آنتنهای قرار گرفته روی زمین.. 19شکل 2-2 انواع آنتن های L وارون.. 19شکل2-3 شبیه سازی الگوی تشعشعی و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 900.. 20شکل2-4 شبیه سازی الگوی تشعشعی و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 1800.. 21شکل2-5 (الف) آنتن مونو پل (ب) آنتن Lوارون (ج) آنتن Fوارون.. 22شکل 2-6 شکل اولیه آنتن Fوارون مسطح.. 23شکل2-7 انواع موقغیت آنتن در گوشی تلفن همراه.. 25شکل 2-8 انواع موقعیت آنتن روی گوشی های کشویی.. 26شکل 2-9 رابطه ميان طول شاسی آنتن و پهناي باند در فرکانس MHz1850.. 27شکل2-10رابطه ميان طول آنتن و پهناي باند در فرکانس MHz890.. 28شکل 2-11 رابطه ميان طول آنتن و پهناي باند در فرکانس MHz1850.. 28شکل 2-12 (الف)دو قطبی (ب) دو قطبی تا شده (ج) حلقه.. 29شکل 2-13 نمونه ای از یک آنتن شلاقی...................................30شکل 2-14 نمونه هایی از آنتن پیچشی قرار گرفته در گوشی تلفن همراه.............30شکل 2-15 یک نمونه آنتن درونی تک باند...................................31شکل 2-16 (الف) تشعشع کننده باند بالا (ب) تشعشع کننده باند پایین (ج) مونوپل 31شکل 2-17 نمایی از یک نمونه آنتن مرکب.................32 فصل سوم – توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتنPIFAمقدمهتغييرات پورت زمين [1] و تاثير آن روي آنتن PIFA در گوشي موبايلآنتن و پيکربندي پورت زمينآنتن PIFA تک باند روي پورت زمين متداول و اصلاح شدهنتيجه گيريتحليل آنتن PIFA با استفاده از مدل هاي معادلتحليل آنتن PIFA با استفاده از مدل خط انتقالمقايسه نتايج حاصل از مدل خط انتقال و شبيه سازي آنتن در IE3Dروش تحليل عملکرد آنتن PIFA در اين پژوهششبيه سازي يک آنتن مونوپل به کمک نرم افزار HFSSمشاهده نتايج شکل 3-1 (الف) صفحه زمین متعارف (ب) صفحه زمین اصلاح شده (تمام ابعاد به میلیمتر است ).. 34شکل 3-2 آنتنPIFA دو باند(الف)صفحه زمین متداول (ب) صفحه زمین اصلاح شده(تمام ابعاد به میلیمتر است).. 36شکل 3-3 VSWR اندازه گیری شده و محاسبه شده بر حسب فرکانس برای آنتن PIFA تک باند (الف)روی صفحه زمین متداول (ب) روی صفحه زمین اصلاح شده.. 37شکل 3-4 الگوی تشعشعی محاسبه شده آنتن PIFAتک باند در فرکانس MHz910(الف) صفحه زمین متداول(ب) صفحه زمین اصلاح شده.. 38شکل 3-5 نمودار VSWR آنتن دو باند(الف) باند MHz900(ب) باند 1800MHz 40شکل 3-6 الگوی تشعشعی محاسبه شده برای آنتن دو باند در فرکانس MHz 1920(الف)صفحه زمین متداول (ب) صفحه زمین اصلاح شده.. 41شکل 3-7 نمای کناری آنتن PIFA. 41شکل 3-8 مدل خط انتقال برای آنتن PIFA. 42شکل 3-9 (الف) نتایج شبیه سازی (ب)نتایج مدل خط انتقال.. 43شکل 3-10 نمای کلی یک آنتن مونوپل ساده.. 44شکل 3-11نمودارVSWR آنتن طراحی شده.. 45شکل3-12نمودارre (Z) آنتن طراحی شده .. 45شکل 3-13نمودار الگوی تشعشعی آنتن به ازای phi=0 .. 46شکل 3-14 پرتو تشعشعی آنتن بصورت سه بعدی در فرکانس MHZ900.. 46 فصل چهارم – نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیقمقدمهطراحي اوليه آنتنتبديل آنتن PIFA تک باند به دو باندبهينه سازي آنتن طراحي شدهتغيير در ارتفاع آنتن (H)تغيير در محل تغذيه (Y feed)تغيير در فاصله بين دو شکاف ايجاد شده روي باند 1800MHzتغيير در فاصله دو شکاف از منبع تغذيه با حفظ فاصله بين شکاف در باند MHz1800جمع بندی شکل 4-1 نمایی از آنتن PIFA اولیه طراحی شده.. 49شکل 4-2 نحوه اتصال آنتن به جعبه گوشی تلفن همراه.. 49شکل 4-3 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900.. 50شکل 4-4 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900.. 51شکل 4-5 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900.. 51شکل 4-6 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900.. 52شکل 4-7 نمودار VSWR در باند MHZ 900.. 52شکل 4-8 نمایی از آنتن در صفحه X-Y. 53شکل 4-9 نمایش گرافیکی میدان E در باند 900MHZ. 54شکل 4-10 نمایش گرافیکی میدان E در باند 1800MHZ. 54شکل 4-11 نمودار VSWR نسبت به تغییر در ارتفاع آنتن.. 55شکل 4-12 نمودار VSWR نسبت به تغییر در محل تغذیه روی باند 1800MHZ و 900MHZ 56شکل 4-13 نمودار VSWR نسبت به تغییر در فاصله بیندو شکاف روی باند 1800MHZ 57شکل4-14 نمودار VSWR نسبت به تغییرات فاصله دو شکاف نسبت به منبع با حفظ فاصله بین دو شکافروی باند 1800MHZ. 57شکل 4-15 نمودار VSWR آنتن به ازای مقادیر مختلف پهنای اتصال کوتاه در باند MHz900......58شکل 4-16نمودار VSWR آنتن به ازای مقادیر مختلف پهنای اتصال کوتاه در باند MHz1800.........58شکل 4-17 نمای کلی از آنتن طرا حی شده...............................59شکل 4-18 نمایی از آنتن در صفحه X-Y...........................................59شکل 4-19 نمایی از آنتن در صفحه Z-X. 60شکل 4-20 نمایی از آنتن در صفحه Z-Y. 60شکل 4-21 آنتن طراحی شده در حضور جعبه رسانا.. 61شکل 4-22 VSWR آنتن قبل از اضافه شدن جعبه رسانا در باند 900MHz. 61شکل 4-23 VSWR آنتن قبل از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz1800 62شکل 4-24 VSWR آنتن بعد از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz900 62شکل 4-25 VSWR آنتن بعد از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz1800…………………….62شکل 4-26 نمودار تشعشعی آنتن به dB در فضای آزاد به ازای phi=90 قبل از اضافه شدن جعبه رسانا( نرمالیزه نشده)........................................64شکل 4-27 نمودار تشعشعی آنتن به dB در فضای آزاد به ازای phi=90 بعد از اضافه شدن جعبه رسانا( نرمالیزه نشده).....64شکل 4-28 نمودار تشعشعی آنتن به صورت سه بعدی در فرکانسMHZ 900...............65شکل 4-29 نمودار تشعشعی آنتن به صورت سه بعدی در فرکانسMHZ 1800 .....65