عنوان تحقیق: بررسی آثار تزویج در آرایه ای از آنتن های سیمی برای کاربرد در رادار پسیوفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 114شرح مختصر:همواره آشکارسازی اهدافی که از دید بصری مصون هستند مورد توجه بوده است. برای شناسایی اهداف میتوان از امواج الکترومغناطیس استفاده کرد. اولین قدم برای دریافت امواج، یک آرایه مناسب آنتن است. امواج پس از رسیدن به آنتن باعث شارش جریانی روی سطح آن میشوند. میزان جریان شارشی تابعی از پارامترهای مختلفی مثل نوع آنتن، سطح مقطع موثر آنتن، محل قرار گرفتن آنتن، دامنه و زاویه ورود جبهه موج و... است.کاری که در این پایان نامه انجام شده است محاسبهی اندازه و فاز جریان القا شده روی آنتنهای سیمی، در اثر تحریک جبههموج الکترومغناطیسی است. برای این منظور بکمک روش عددی مومنت، نرمافزاری تهیه شده است که جریان ناشی از برخورد جبههموج به آنتن را روی سیمهای آنتن محاسبه میکند.این نرم افزار یکی از جوابهای معادلهی انتگرال- دیفرانسیلی ماکسول بنام معادلهی هالن را حل میکند. بعلاوه در این پایاننامه، بررسی تاثیر توابع پایه مختلف بر دقت حل مسئله در روش مومنت مورد بررسی قرار گرفته است. در معادلهی هالن از توابع پالسی، مثلثی و سینوسی بعنوان توابع پایه روش مومنت استفاده شده و دقت و سرعت همگرایی مقایسه شده است. همچنین، نمودارهایی از تاثیر زاویه ورود جبههموج بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینال آرایههایی از آنتنهای مختلف سیمی ارائهشده است. نیز ماتریسی بنام ماتریس کالیبراسیون[1] معرفی شده است تا جبرانسازی تزویج متقابل بین ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینال آنتنها را انجام دهد و با استفاده از ولتاژ بدون تزویج بدست آمده، زاویهی ورود جبههموج با استفاده از الگوریتم میوزیک[2] محاسبه شود. روش ارائه شده برای محاسبهی ماتریس کالیبراسیون و نیز نحوهی استفاده از آن در جهتیابی، بهبود نسبی دقت جهتیابی در مقایسه با روشهای قبلی را نتیجه میدهد. فهرست مطالبعنوان صفحهفصل اول: مقدمه 2فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو2-1- مقدمهای از رادار پسیو52-2- آنتنهای گیرندهی رادار پسیو62-3-تزویج متقابل در آرایه آنتنها72-3-1-تزویج در مد فرستندگی82-3-1-تزویج در مد گیرندگی92-4- محاسبه ی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون 102-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی 102-4-2- محاسبهی ماتریس کالیبراسیون 12فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتنهای سیمیبا استفاده از روش مومنت3-1- معادلات انتگرالی 143- 2- توابع گرین 153-2-1-خصوصیات تابع گرین163- 3- توابع پایه و وزن173- 4- حل عددی معادلات الکترومغناطیس 203- 5- الگوریتمهای حل عددی معادلات الکترومغناطیس203- 6- استفاده از روش مومنت برای حل مسائل الکترومغناطیس 213- 7- سیمهای نازک به عنوان آنتن گیرنده 223- 7- 1- محاسبهی جریان القا شده روی سیم نازک در اثرجبهه موج برخوردی 253- 7- 2- حل عددی معادلهی هالن با استفاده از روش مومنت27فصل چهارم: محاسبهی جریان القا شده روی آرایهای از چهار دایپل4- 1- محاسبهی جریان القا شده روی 4 دایپل در اثر جبههموج برخوردیبا در نظر گرفتن تزویج متقابل بین آنها304-2- آنتن دوقطبی خمشده424-3- افزودن بار به مرکز سیم44فصل پنجم: خصوصیات نرمافزار و نحوهی تهیهی آن5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شدهی فصل چهارم با استفاده از زبان برنامه نویسی 475-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقهای485-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و(4-33495-2-روش کار و قابلیت نرم افزار515-2-1- مشاهدهی نتایج محاسبات545-2-2- سایر امکانات این پنجره 55فصل ششم: نتایج6- 1- مقدمه 586- 2– مقایسهی جواب نرمافزار با نرمافزار طراحی شده586- 3– محاسبهی خطای محاسبات در نتیجهی تابع پایهی انتخابیو تقسیمبندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقهای646-4- مقایسهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابا استفاده از سه نوع تابع پایه656-5- حضور آنتنها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان686-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم696-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم716-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی746-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی766-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی796-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی816-6- محاسبهی زاویهی ورود یک جبهه موج به آرایهی افقی 4 آنتن یاگی- اودا846-6-1- محاسبهی زاویه ورود جبههموج 916-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه916-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریسهای و 926-7- نتایج 1006-8- پیشنهادات 101 فهرست منابع و مأخذ 102 فهرست جدول ها عنوان صفحهجدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از 63جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از نرمافزاز طراحی شده64جدول 6- 3: اندازهی درایههای ماتریس 85جدول 6- 4: فاز درایههای ماتریس 85جدول 6- 5: اندازهی درایههای ماتریس 86جدول 6- 6: فاز درایههای ماتریس 86جدول 6- 7: اندازهی درایههای ماتریس 86جدول 6- 8:فاز درایههای ماتریس 86جدول 6- 9: اندازهی درایههای ماتریس 87جدول 6- 10: فاز درایههای ماتریس 87جدول 6- 11: اندازهی درایههای ماتریس 87جدول 6- 12: فاز درایههای ماتریس 87جدول 6- 13: اندازهی درایههای ماتریس 87جدول 6- 14: فاز درایههای ماتریس 88جدول 6- 15: اندازهی درایههای ماتریس 88جدول 6- 16: فاز درایههای ماتریس 82جدول 6- 17: اندازهی درایههای ماتریس 88جدول 6- 18: فاز درایههای ماتریس 89جدول 6- 19. اندازهی درایههای ماتریس 89جدول 6- 20: فاز درایههای ماتریس 89جدول 6- 21: اندازهی درایههای ماتریس 89جدول 6- 22: فاز درایههای ماتریس 90جدول 6- 23: اندازهی درایههای ماتریس 90جدول 6- 24: فاز درایههای ماتریس 90جدول 6- 25:. اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل 90جدول 6- 26: فاز درایههای ماتریسامپدانس متقابل 91جدول 6- 27: اندازهی درایههای ماتریس امپدانس متقابل 91جدول 6- 28: فاز درایههای ماتریسامپدانس متقابل 91 فهرست شکل هاعنوان صفحهشکل 2- 1: آرایه ای از آنتنهای گیرنده6شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی9شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی10شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده25شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه 31شکل 4- 2: توابع زیردامنهای مستطیلی35شکل 4-3: توابع زیردامنهای مثلثی36شکل 4- 4: توابع زیردامنهای سینوسی36شکل 4- 5: فولدد دایپل 42شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم44شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرالگیری 48شکل 5- 2:دامنهی یک تابع دوبعدی برای انتگرالگیری 49شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار51شکل 5- 4. نمای پنجرهی Basic Information نرمافزار 52شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات54شکل 5-6: نمای load Results نرمافزار55شکل 5- 7: نمایی از طریقه ی نمایش یک جواب نمونه56شکل 6- 1: نحوهی چیدمان آرایهی چهار آنتن یاگی- اودا 59شکل 6- 2: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی 59شکل 6- 3: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی نرمافزار طراحی شده60شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی 60شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی نرم افزار طراحی شده 61شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی 62شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی نرم افزار طراحی شده62شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی 63شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیله ی نرم افزار طراحی شده63شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 15065شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 15063شکل 6- 12: برخورد یک جبههموج الکترومغناطیسی با یک آنتن یاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور 66شکل 6- 13:تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده روی سیمهای آنتن با تابع پایه پالس و N=80 66شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده روی سیمهای آنتن با تابع پایه مثلثی و N=3067شکل 6- 15:تخمین اندازه (منحنی بالا) و فاز (منحنی پایین) جریان القا شده روی سیمهای آنتن با تابع پایه سینوسی و N=2067شکل 6- 16:مقایسهی تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شده روی سیمهای آنتن با سه تابع پایه پالس، مثلثی و سینوسی68شکل 6- 17: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم69شکل 6- 18: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج70شکل 6- 19: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج70شکل 6- 20: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج71شکل 6- 21: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصله ی 0.3 از هم72شکل 6- 22: تغییراندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج72شکل 6- 23: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج73شکل 6- 24: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویه ی ورود جبهه موج73شکل 6- 25: چیدمان عمودی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم 74شکل 6- 26: تغییر اندازه ی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویه ی ورود جبهه موج75شکل 6- 27: تغییرفاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج در حالت بدون تزویج75شکل 6- 28: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج 76شکل 6- 29: چیدمان افقی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم77شکل 6- 30: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج77شکل 6- 31: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج 78شکل 6- 32: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج 78شکل 6- 33: چیدمان عمودی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم79شکل 6- 34: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج80شکل 6- 35: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج80شکل 6- 36: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج81شکل 6-37: چیدمان افقی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم82شکل 6-38: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج82شکل 6-39: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویه ی ورود جبهه موج 83شکل 6- 40: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبهه موج 83شکل6- 41: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینال برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 92شکل6- 42: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 93شکل6- 43: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 94شکل6- 44: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 95شکل6- 45: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس برای جبهه موج ورودی از زاویهی 96شکل6- 46: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 97شکل6- 47: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برای جبهه موج ورودی از زاویه ی 98شکل6- 48: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریس امپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی 99