فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه ........ 2 فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو2-1- مقدمهای از رادار پسیو...... 52-2- آنتنهای گیرندهی رادار پسیو...... 62-3-تزویج متقابل در آرایه آنتنها...... 72-3-1-تزویج در مد فرستندگی.... 82-3-1-تزویج در مد گیرندگی..... 92-4- محاسبهی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون 102-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی.......... 102-4-2- محاسبه ی ماتریس کالیبراسیون.......... 12 فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتنهای سیمیبا استفاده از روش مومنت3-1- معادلات انتگرالی ().................... 143- 2- توابع گرین............................ 153-2-1-خصوصیات تابع گرین.................... 163- 3- توابع پایه و وزن...................... 173- 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...... 22 عنوان صفحه 3- 7- 1- محاسبهی جریان القا شده روی سیم نازک در اثرجبهه موج برخوردی ....................... 253- 7- 2- حل عددی معادلهی هالن با استفاده از روش مومنت27 فصل 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 آنها...... 304-2- آنتن دوقطبی خمشده...................... 424-3- افزودن بار به مرکز سیم............... 44 فصل پنجم: خصوصیات نرمافزار و نحوهی تهیهی آن5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شدهی فصل چهارم با استفادهاز زبان برنامهنویسی .................... 475-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقهای.. 485-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و(4-33)..... 495-2-روش کار و قابلیت نرم افزار.............. 515-2-1- مشاهدهی نتایج محاسبات............... 545-2-2- سایر امکانات این پنجره ............. 55 فصل ششم: نتایج6- 1- مقدمه................................. 586- 2– مقایسهی جواب نرمافزار با نرمافزار طراحی شده 586- 3– محاسبهی خطای محاسبات در نتیجهی تابع پایهی انتخابیو تقسیمبندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقهای............................................ 646-4- مقایسهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابا استفاده از سه نوع تابع پایه............. 656-5- حضور آنتنها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان.................................. 686-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم696-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم 716-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی........................................... 74عنوان صفحه 6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی........................................... 766-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی........................................... 796-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی........................................... 816-6- محاسبهی زاویهی ورود یک جبهه موج به آرایهی افقی 4 آنتن یاگی- اودا........................................ 846-6-1- محاسبهی زاویه ورود جبههموج.......... 916-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه 916-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریسهای و ......................................... 926-7- نتایج.................................. 1006-8- پیشنهادات.............................. 101 فهرست منابع و مأخذ............................ 102 فهرست جدول ها عنوان صفحه جدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از 63جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از نرمافزاز طراحی شده........................................... 64جدول 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 ....... 90 عنوان صفحه جدول 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 ها عنوان صفحه شکل 2- 1: آرایه ای از آنتنهای گیرنده........... 6شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی 9شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی10شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده........ 25شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه . 31شکل 4- 2: توابع زیردامنهای مستطیلی............. 35شکل 4-3: توابع زیردامنهای مثلثی................ 36شکل 4- 4: توابع زیردامنهای سینوسی............... 36شکل 4- 5: فولدد دایپل.......................... 42شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم............... 44شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرالگیری48شکل 5- 2:دامنهی یک تابع دوبعدی برای انتگرالگیری49شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار............... 51شکل 5- 4. نمای پنجرهی Basic Information نرمافزار.... 52شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات............. 54شکل 5-6: نمای load Results نرمافزار............... 55شکل 5- 7: نمایی از طریقهی نمایش یک جواب نمونه. 56شکل 6- 1: نحوهی چیدمان آرایهی چهار آنتن یاگی- اودا 59شکل 6- 2: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتنیاگی- اودا بوسیلهی ....................... 59شکل 6- 3: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................... 60شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ........................................... 60عنوان صفحه شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهینرمافزار طراحی شده........................... 61شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیمهایآنتن یاگی- اودا بوسیلهی .................. 62شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتنیاگی- اودا بوسیلهی نرمافزار طراحی شده........ 62شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیمهایآنتن یاگی- اودا بوسیلهی .................. 63شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................... 63شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 150.............................................. 65شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 150........................................... 63شکل 6- 12: برخورد یک جبههموج الکترومغناطیسی با یک آنتنیاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور ...... 66شکل 6- 13:تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه پالس و N=80 .... 66شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه مثلثی و N=30..... 67شکل 6- 15:تخمین اندازه (منحنی بالا) و فاز (منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه سینوسی و N=20.... 67شکل 6- 16:مقایسهی تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریانالقا شده روی سیمهای آنتن با سه تابع پایه پالس، مثلثی و سینوسی.............................................. 68شکل 6- 17: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم 69شکل 6- 18: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق دردو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 70شکل 6- 19: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج... 70شکل 6- 20: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج..... 71شکل 6- 21: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم 72عنوان صفحه شکل 6- 22: تغییراندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق دردو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 72شکل 6- 23: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.. 73شکل 6- 24: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج..... 73شکل 6- 25: چیدمان عمودی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم.............................................. 74شکل 6- 26: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودیفوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................... 75شکل 6- 27: تغییرفاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوقدر اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج در حالت بدون تزویج75شکل 6- 28: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 76شکل 6- 29: چیدمان افقی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم.............................................. 77شکل 6- 30: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 77شکل 6- 31: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج78شکل 6- 32: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 78شکل 6- 33: چیدمان عمودی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم.............................................. 79شکل 6- 34: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 80شکل 6- 35: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.. 80شکل 6- 36: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.... 81شکل 6-37: چیدمان افقی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم.............................................. 82شکل 6-38: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 82عنوان صفحه شکل 6-39: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج83شکل 6- 40: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 83شکل6- 41: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینالبرای جبهه موج ورودی از زاویهی ............ 92شکل6- 42: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................... 93شکل6- 43: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی .................. 94شکل6- 44: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسامپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی .. 95شکل6- 45: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسبرای جبهه موج ورودی از زاویهی .......... 96شکل6- 46: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................. 97شکل6- 47: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................. 98شکل6- 48: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسامپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی . 99فصل اول مقدمه پیش از این، برای فهم قابلیت و کارایی آنتنهای طراحی شده باید آنها ساخته میشدند، در نتیجه تحلیل کارایی آنتنهای طراحی شده مستلزم هزینههای زیادی بود و گاهی برای ایجاد کوچکترین تغییر در طراحی و بررسی نتایج آن، باید کل روند ساخت دوباره طی میشد. با پیشرفت علم و تکنولوژی کامپیوتر، محققین و مهندسین آنتن و انتشار امواج توانستند بکمک روشهای عددی الکترومغناطیسی مسایل پیچیده را با دقت قابل قبول شبیه سازی و حل نمایند.همگام با پیشرفت تکنولوژی و تولید کامپیوترهای قدرتمندتر، روشهای عددی گسترش داده شده و الگوریتمهای پیچیدهتر و دقیقتر ارائه گردیدهاند. در این پایان نامه از روشهای عددی الکترومغناطیسی برای حل دقیق یک مسئله عملی در حوزه رادار پسیو استفاده کردهایم و کارایی چند تکنیک عددی را مورد بررسی قرار دادهایم. همچنین نحوه بهبود و یک روش برای حذف آثار مخرب تزویج متقابل در آرایههای آنتن یاگی-اودا را بررسی کردهایم.در این رساله ابتدا توضیح مختصری دربارهی رادار پسیو داده و نحوهی عملکرد آنتن گیرنده در این رادار مورد بررسی قرار گرفته است. پس از آشنایی با توابع گرین و خواص آنها و همچنین توابع پایه و وزن؛ روش مومنت و چگونگی استفاده از این روش برای حل معادلات الکترومغناطیس بررسی شده است. سپس آنتنهای سیمی معرفی شده و جریان روی سیمهای این آنتنها تحت تاثیر میدان خارجی بدست آمده است. برای این منظور معادله هالن از روش مومنت حل شده است. علاوه بر این روند پیادهسازی روش مومنت برای حل معادلات مورد نظر و همچنین دغدغههای موجود در این پیاده سازی نیز عنوان شده است. در آخر نتایج بصورت جدول و نمودار نشان داده شده است.در فصل دوم مختصری از رادار دوپایه[1]، بررسی آنتنهای گیرنده و مشکلاتی که در طراحی آنتن گیرنده وجود دارد بیان میشود. در فصل سوم برای بدست آوردن جریان القا شده روی سطح آنتنهای سیمی، معادلهی انتگرالی سیم نازک را از معادلات الکترومغناطیس ماکسول محاسبه و با استفاده از روش مومنت چگونگی حل آن نشان داده میشود. در فصل چهارم، جریان القا شده روی سیمهای آرایهای از چهار دوقطبی، در اثر برخورد یک جبهه موج محاسبه میشود. همچنین در این فصل، تاثیر افزودن مقاومت به ترمینال آنتن دوقطبی[2] و خم کردن آنتن دوقطبی[3] بررسی میگردد. در فصل پنجم، به تشریح نرم افزاری که برای محاسبه جریان روی سیمها و محاسبه ولتاژ روی ترمینالهای آنتن طراحی شده و متدهای که برای انتگرالگیری و حل دستگاه معادلات به کار رفته، پرداخته میشود. همچنین طریقهی استفاده از نرم افزار و قابلیتهای آن را ذکر میشود. در فصل ششم، نتایج بدست آمده از پایان نامه به همراه نمودار و جدول نشان داده شده است.
بررسی آثار تزویج در آرایه ای از آنتن های سیمی برای کاربرد در رادار پسیو word
فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه ........ 2 فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو2-1- مقدمهای از رادار پسیو...... 52-2- آنتنهای گیرندهی رادار پسیو...... 62-3-تزویج متقابل در آرایه آنتنها...... 72-3-1-تزویج در مد فرستندگی.... 82-3-1-تزویج در مد گیرندگی..... 92-4- محاسبهی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون 102-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی.......... 102-4-2- محاسبه ی ماتریس کالیبراسیون.......... 12 فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتنهای سیمیبا استفاده از روش مومنت3-1- معادلات انتگرالی ().................... 143- 2- توابع گرین............................ 153-2-1-خصوصیات تابع گرین.................... 163- 3- توابع پایه و وزن...................... 173- 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...... 22 عنوان صفحه 3- 7- 1- محاسبهی جریان القا شده روی سیم نازک در اثرجبهه موج برخوردی ....................... 253- 7- 2- حل عددی معادلهی هالن با استفاده از روش مومنت27 فصل 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 آنها...... 304-2- آنتن دوقطبی خمشده...................... 424-3- افزودن بار به مرکز سیم............... 44 فصل پنجم: خصوصیات نرمافزار و نحوهی تهیهی آن5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شدهی فصل چهارم با استفادهاز زبان برنامهنویسی .................... 475-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقهای.. 485-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و(4-33)..... 495-2-روش کار و قابلیت نرم افزار.............. 515-2-1- مشاهدهی نتایج محاسبات............... 545-2-2- سایر امکانات این پنجره ............. 55 فصل ششم: نتایج6- 1- مقدمه................................. 586- 2– مقایسهی جواب نرمافزار با نرمافزار طراحی شده 586- 3– محاسبهی خطای محاسبات در نتیجهی تابع پایهی انتخابیو تقسیمبندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقهای............................................ 646-4- مقایسهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابا استفاده از سه نوع تابع پایه............. 656-5- حضور آنتنها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان.................................. 686-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم696-5-2- چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم 716-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی........................................... 74عنوان صفحه 6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی........................................... 766-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم در حالت عمودی........................................... 796-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم در حالت افقی........................................... 816-6- محاسبهی زاویهی ورود یک جبهه موج به آرایهی افقی 4 آنتن یاگی- اودا........................................ 846-6-1- محاسبهی زاویه ورود جبههموج.......... 916-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه 916-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریسهای و ......................................... 926-7- نتایج.................................. 1006-8- پیشنهادات.............................. 101 فهرست منابع و مأخذ............................ 102 فهرست جدول ها عنوان صفحه جدول6-1: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از 63جدول6-2: اختلاف فاز ولتاژترمینالها محاسبه شده از نرمافزاز طراحی شده........................................... 64جدول 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 ....... 90 عنوان صفحه جدول 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 ها عنوان صفحه شکل 2- 1: آرایه ای از آنتنهای گیرنده........... 6شکل 2- 2: مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود فرستندگی 9شکل 2- 3:مکانیزم تزویج بین آنتن m و n در مود گیرندگی10شکل 3- 1: سیم نازک به عنوان آنتن گیرنده........ 25شکل 4- 1: طرز قرار گرفتن چهار سیم در یک آرایه . 31شکل 4- 2: توابع زیردامنهای مستطیلی............. 35شکل 4-3: توابع زیردامنهای مثلثی................ 36شکل 4- 4: توابع زیردامنهای سینوسی............... 36شکل 4- 5: فولدد دایپل.......................... 42شکل 4- 6: افزودن بار به وسط سیم............... 44شکل 5- 1: نمودار یک تابع مفروض برای انتگرالگیری48شکل 5- 2:دامنهی یک تابع دوبعدی برای انتگرالگیری49شکل 5- 3: نمای Help Form نرم افزار............... 51شکل 5- 4. نمای پنجرهی Basic Information نرمافزار.... 52شکل 5- 5: نمای پیغام پایان محاسبات............. 54شکل 5-6: نمای load Results نرمافزار............... 55شکل 5- 7: نمایی از طریقهی نمایش یک جواب نمونه. 56شکل 6- 1: نحوهی چیدمان آرایهی چهار آنتن یاگی- اودا 59شکل 6- 2: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتنیاگی- اودا بوسیلهی ....................... 59شکل 6- 3: اندازهی جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................... 60شکل 6-4: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهی ........................................... 60عنوان صفحه شکل 6-5: فاز جریان محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودا بوسیلهینرمافزار طراحی شده........................... 61شکل 6-6: قسمت حقیقی جریان محاسبه شده روی سیمهایآنتن یاگی- اودا بوسیلهی .................. 62شکل 6-7: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتنیاگی- اودا بوسیلهی نرمافزار طراحی شده........ 62شکل 6-8: قسمت موهومی جریان محاسبه شده روی سیمهایآنتن یاگی- اودا بوسیلهی .................. 63شکل 6-9: قسمت حقیقی محاسبه شده روی سیمهای آنتن یاگی- اودابوسیلهی نرمافزار طراحی شده.................... 63شکل 6 -10: درصد اختلاف ولتاژ در ترمینال دایپل برای N از 5 تا 150.............................................. 65شکل 6 – 11: درصد اختلاف ولتاژ در تمام نقاط دایپل برای N از 5 تا 150........................................... 63شکل 6- 12: برخورد یک جبههموج الکترومغناطیسی با یک آنتنیاگی- اودا با دو رفلکتور و سه دایرکتور ...... 66شکل 6- 13:تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه پالس و N=80 .... 66شکل 6- 14: تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه مثلثی و N=30..... 67شکل 6- 15:تخمین اندازه (منحنی بالا) و فاز (منحنی پایین) جریان القا شدهروی سیمهای آنتن با تابع پایه سینوسی و N=20.... 67شکل 6- 16:مقایسهی تخمین اندازه(منحنی بالا) و فاز(منحنی پایین) جریانالقا شده روی سیمهای آنتن با سه تابع پایه پالس، مثلثی و سینوسی.............................................. 68شکل 6- 17: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.2 از هم 69شکل 6- 18: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق دردو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 70شکل 6- 19: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج... 70شکل 6- 20: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج..... 71شکل 6- 21: چیدمان چهار فولدد دایپل به فاصلهی 0.3 از هم 72عنوان صفحه شکل 6- 22: تغییراندازهی ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق دردو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 72شکل 6- 23: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.. 73شکل 6- 24: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار فولدد دایپل فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج..... 73شکل 6- 25: چیدمان عمودی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم.............................................. 74شکل 6- 26: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودیفوق در دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج....................................... 75شکل 6- 27: تغییرفاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوقدر اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج در حالت بدون تزویج75شکل 6- 28: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای عمودی فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 76شکل 6- 29: چیدمان افقی سه آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم.............................................. 77شکل 6- 30: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 77شکل 6- 31: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج78شکل 6- 32: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در سه آنتن یاگی- اودای افقی فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 78شکل 6- 33: چیدمان عمودی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.2 از هم.............................................. 79شکل 6- 34: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 80شکل 6- 35: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالتبدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.. 80شکل 6- 36: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوق در حالتبا تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.... 81شکل 6-37: چیدمان افقی چهار آنتن یاگی- اودا به فاصلهی 0.5 از هم.............................................. 82شکل 6-38: تغییر اندازهی ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر دو حالت با تزویج و بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج.............................................. 82عنوان صفحه شکل 6-39: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر حالت بدون تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج83شکل 6- 40: تغییر فاز ولتاژ ترمینال در چهار آنتن یاگی- اودای فوقدر حالت با تزویج در اثر تغییر زاویهی ورود جبههموج 83شکل6- 41: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ اندازهگیری شده از ترمینالبرای جبهه موج ورودی از زاویهی ............ 92شکل6- 42: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................... 93شکل6- 43: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی .................. 94شکل6- 44: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسامپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی .. 95شکل6- 45: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسبرای جبهه موج ورودی از زاویهی .......... 96شکل6- 46: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................. 97شکل6- 47: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با برایجبهه موج ورودی از زاویهی ................. 98شکل6- 48: تخمین زاویه بکمک موزیک از ولتاژ کالیبره شده با ماتریسامپدانس برای جبهه موج ورودی از زاویهی . 99فصل اول مقدمه پیش از این، برای فهم قابلیت و کارایی آنتنهای طراحی شده باید آنها ساخته میشدند، در نتیجه تحلیل کارایی آنتنهای طراحی شده مستلزم هزینههای زیادی بود و گاهی برای ایجاد کوچکترین تغییر در طراحی و بررسی نتایج آن، باید کل روند ساخت دوباره طی میشد. با پیشرفت علم و تکنولوژی کامپیوتر، محققین و مهندسین آنتن و انتشار امواج توانستند بکمک روشهای عددی الکترومغناطیسی مسایل پیچیده را با دقت قابل قبول شبیه سازی و حل نمایند.همگام با پیشرفت تکنولوژی و تولید کامپیوترهای قدرتمندتر، روشهای عددی گسترش داده شده و الگوریتمهای پیچیدهتر و دقیقتر ارائه گردیدهاند. در این پایان نامه از روشهای عددی الکترومغناطیسی برای حل دقیق یک مسئله عملی در حوزه رادار پسیو استفاده کردهایم و کارایی چند تکنیک عددی را مورد بررسی قرار دادهایم. همچنین نحوه بهبود و یک روش برای حذف آثار مخرب تزویج متقابل در آرایههای آنتن یاگی-اودا را بررسی کردهایم.در این رساله ابتدا توضیح مختصری دربارهی رادار پسیو داده و نحوهی عملکرد آنتن گیرنده در این رادار مورد بررسی قرار گرفته است. پس از آشنایی با توابع گرین و خواص آنها و همچنین توابع پایه و وزن؛ روش مومنت و چگونگی استفاده از این روش برای حل معادلات الکترومغناطیس بررسی شده است. سپس آنتنهای سیمی معرفی شده و جریان روی سیمهای این آنتنها تحت تاثیر میدان خارجی بدست آمده است. برای این منظور معادله هالن از روش مومنت حل شده است. علاوه بر این روند پیادهسازی روش مومنت برای حل معادلات مورد نظر و همچنین دغدغههای موجود در این پیاده سازی نیز عنوان شده است. در آخر نتایج بصورت جدول و نمودار نشان داده شده است.در فصل دوم مختصری از رادار دوپایه[1]، بررسی آنتنهای گیرنده و مشکلاتی که در طراحی آنتن گیرنده وجود دارد بیان میشود. در فصل سوم برای بدست آوردن جریان القا شده روی سطح آنتنهای سیمی، معادلهی انتگرالی سیم نازک را از معادلات الکترومغناطیس ماکسول محاسبه و با استفاده از روش مومنت چگونگی حل آن نشان داده میشود. در فصل چهارم، جریان القا شده روی سیمهای آرایهای از چهار دوقطبی، در اثر برخورد یک جبهه موج محاسبه میشود. همچنین در این فصل، تاثیر افزودن مقاومت به ترمینال آنتن دوقطبی[2] و خم کردن آنتن دوقطبی[3] بررسی میگردد. در فصل پنجم، به تشریح نرم افزاری که برای محاسبه جریان روی سیمها و محاسبه ولتاژ روی ترمینالهای آنتن طراحی شده و متدهای که برای انتگرالگیری و حل دستگاه معادلات به کار رفته، پرداخته میشود. همچنین طریقهی استفاده از نرم افزار و قابلیتهای آن را ذکر میشود. در فصل ششم، نتایج بدست آمده از پایان نامه به همراه نمودار و جدول نشان داده شده است.