بررسی آنتن و شبکه های رادیویی - دانلود رایگان
دانلود رایگان
دانلود رایگان بررسی آنتن و شبکه های رادیوییپيشگفتار:از سال 1877م كه نخستين آنتن ساده توسط هرتز ساخته شد. نظريه طراحي آنتن ها به سرعت پيشرفت كرده است و اين پيشرفت ادامه دارد، با توجه به اينكه آنتن ها جزئي از يك سيستم مخابراتي الكترونيكي هستند، بايستي تكنولوژيست ها و مهندسين برق الكترونيك در اين زمينه دانش كافي داشته باشند. اميد است در اين مقال اندك كه در زير به اجمال عنوان فصول آن را خواهيم آورد، قدمي هر چند كوچك در اين راه برداشته باشيم.
اين پايان نامه از 5 فصل تشكيل شده است. فصل اول در قالب طرح تحقيق به بررسي تاريخچه و نيز اهميت مساله مورد تحقيق مي پردازد. قابل ذكر است كه اهداف ويژه تحقيق در اين مساله نيز با توجه به عنوان و روش انجام اين تحقيق به جاي فرضيه ها و سوال هاي تحقيق در طرح تحقيق گنجانده شده است.در فصل دوم به مباني مبحث آنتن ها - انواع و پارامترهاي آن پرداخته شده است . آنتن مايكروويو بوقي و مخروطي و نيز آنتن هاي آرايه اي از جمله آنتن هاي مهم مورد بحث مي باشند . جهت دهندگي آنتن ، پهناي شعاع آنتن ، مقاومت پرتو افكني آنتن ، امپدانس ورودي آنتن ، سطح موثر و طول موثر آنتن پلاريزاسيون آنتن و ... نيز از جمله شاخص ترين پارامترهاي آنتن مي باشند كه در اين فصل درباره آنها سخن گفته شده است. در فصل سوم به بحث پيرامون شبكه هاي كامپيوتري مي پردازيم . مطالب مورد بحث در اين فصل شامل توضيح مختصري در مورد سخت افزار شبكه ، نرم افزار شبكه ، پشته ي پروتكلي 802.11 - به عنوان مهمترين شبكه ي محلي بي سيم - و نيز پشته ي پروتكلي 802.16 - مهمترين شبكه ي بي سيم باند گسترده- مي باشند.در فصل چهارم آنتن هاي هوشمند و كاربرد و مزيت آنها در شبكه هاي بي سيم در بخش اول اين فصل و نيز آنتن هاي آرايه فازي به طور تخصصي تر در بخش دوم اين فصل مورد بحث قرار مي گيرند.فصل پنجم نيز نتيجه گيري كلي و پيشنهاد به ديگر پژوهندگان علاقه مند به اين موضوع را شامل مي شود. اميد كه مفيد محضر خوانندگان محترم قرار گيرد.
فهرست مطالب:
پیشگفتارفصل اول: طرح تحقیقتاریخچه مختصری در باره ی موضوع تحقیقاهمیت انجام تحقیقاهداف کلی تحقیقهدف های ویژه تحقیقروش انجام تحقیقفصل دوم: مبانی آنتن انواع و پارامترهای آنتاریخچهانواع آنتن ها از نظر کاربردآنتن هرتزب) آنتن مارکنیپ) آنتن شلاقیت ) آنتن لوزی ( روبیک)ث) آنتن V معکوسج) آنتن ماکروویوچ) آنتن آستینیح) آنتن حلزونیذ) آنتن های آرایه ای ARRAY ANTENNAپارامترهای آنتننمودار پرتو افکنی آنتن هادستگاه مختصات نمایش نمودار پرتو افکنینمودار پرتو افکنی سه بعدی و دو بعدینمودار پرتو افکنی درفضای آزاد و در مجاورت زمیننمودار پرتو افکنی آنتن فرستنده و گیرندهجهت دهندگی آنتن هاپهنای شعاع و پهنای شعاع نیم توانشعاع های فرعی آنتن هامقاومت پرتو افکنی آنتنامپدانس ورودی آنتنسطح موثر یا سطح گیرنده آنتن هاطول موثر آنتنپهنای نوار فرکانس آنتن هاپلاریزاسیون آنتن هاپلاریزاسیون خطیپلاریزاسیون دایره ایپلاریزاسیون بیضویساختمان مکانیکی آنتن هااندازه آنتننصب آنتن هاخطوط انتقال و موج برها برای تغذیه آنتن هارسانا و نارساناهای مورد استفاده در ساختن آنتن هامحافظت آنتن در برابر عوامل جویفصل سوم: شبکه های کامپیوتری شبکه های بی سیمسخت افزار شبکهشبکه های ﭘخشی(broadcast network)شبکه های همتا به همتا (peertopeer network)شبکه های شخصی (personal area network)شبکه های محلی (local area network)شبکة شهری(Mtropolitan Area Network)شبکة گسترده (Wide Area Network)شبکة بی سیم (wireless network)شبکة شبکه ها (internetwork)نرم افزار شبکهلایة فیزیکی (Physical layer)زیر لایة نظارت بر دسترسی به رسانة انتقال ( MAC)لایة شبکهلایة انتقال(Transport layer)لایة کاربرد (Application layer)شبکه های محلی بی سیم
ﭘشتة ﭘروتکللایة فیزیکی درشبکه های بی سیم باند گستردهلایة فیزیکی درفصل چهارم: آنتن های هوشمندبخش اول:آنتن های هوشمند در شبکه های بی سیمتداخل هم کانالثرات محوشدگیجوانب تکنولوژی سیستم آنتن هوشمندمدلهای کانالمدل لی Lee s ModelA Model of Discreteiy Didposed , Uniform set Of EvenlySpread scatterersمدل ماکروسل (Macro cell Model)مدل باند عریض میکروسل (Macrocell Wide Band Model)Gaussian Wide – sene stionary ,uncorrelated scattering(GWSSUS)modelمدل زاویه دریافت گاوسی (Gaussian angle of)مدل کانال با بردار متغیر زمانی (Time –varyingvector channel model)مدل شهری واقعی(typical urban (tu/model))مدل شهری بد(Bad urban (Bu) model)آرایه های هوشمندآنتن و بهره های مختلفانواع آنتن های هوشمندردیابی وتکنیک های بیم آرایه سوئیچ شدهراهبردهای شکل دهی بیم ثابتپردازش آرایه از طریق شکل دهی بیمالگوریتم های پایه شکل دهی سیگنالترکیب های آرایه ای تنظیمیترکیب آرایه پرتو سوئیچ شدهمثالنکات نتیجه گیری شدهبخش دوم: آنتن های آرایه فازیتاریخچهانواع آرایه هاآرایه های خطی (Linear Array)آرایه های مسطح (Planar Array)ویژگی های آرایه فازیتکنولوژی شیفت دهنده فازتکنولوژی شیفت دهنده فاز دی الکتریک ولتاژ متغیرفصل پنجم:نتیجه و ﭘیشنهادمنابع
فهرست اشکالشكل2.1:آنتنVمعكوس
شكل 2.2 : آنتن هاي بوقي مستطيلي. الف- بوق قطاعي صفحه H ؛ ب - بوق قطاعي صفحهE ؛ ج- بوق هرمي.شكل 2.3 : الف- آنتن دو مخروطي نا محدود ؛ ب- آنتن دو مخروطي محدودشكل2.4: الف- پرتو تشعشعي يك آنتن دو مخروطي نامحدود ؛ ب- آنتن ديسك و مخروطشكل 2.5 : آنتن حلزونيشكل 2.6: دستگاه مختصات كرويشكل2.7 : نمونه نمودار پرتو افكني سه بعديشکل 2.8: نمودار پرتو افکني ميدان الکتريکي يک آنتن.شکل2.9: ترتيب آنتن ها در تعيين نمودار پرتو افکنيشكل 2.10: نمودار پرتو افكني يك آنتن عملي.شكل2.11: مدار معادل آنتن از نظر پرتو و تلفاتشكل2.12: آنتن متصل به بار و مدار معادل تونن آن؛ الف: آنتن ب: مدار معادلشكل2.13:آنتن خطي به طولشكل2.14: وضعيت آنتن فركانس 30 كيلو هرتزشکل 1،3: لايه ها و پروتکل ها و واسطه هاشکل 3,2:انتقال اطلاعات در يک شبکه 5 لايهشکل 3،3: پشته پروتکل 802.11شکل3,4:پشته پروتکلی16,802شکل3,5: محيط انتقال در 802.16.شکل 3,6: فريم ها و برش های زمانی در روش) TDD(Time Division Duplexing 54شکل 4.1: مدل لي (ES انتشار دهنده موثر ؛ MU: ايستگاه پايه ؛ AE عنصر آرايه)شکل 4.2: يک مجموعه اي انتشار دهنده هاي يکسان که بطور يکنواخت و مجزااز هم قرار گرفته اند.(ES: انتشار دهنده هاي موثر، BS: ايستگاه مرکزي)شکل4.3: مدل ميکروسل يک کانال بي سيم (BS: ايستگاه مرکزي , MU: واحد متحرک)شکل 4.4: کانال بي سيم مدل باند عريض محيط ميکروسل:(MU, BS منطقه بيضي هستند)شکل 4.5: مدل کانال بي سيم روي يک پرتو دلخواه از انتشار دهنده هاي بنا نهاده شده است.هر انتشار دهنده يک دسته اي ازانتشار دهنده هاي کوچکتر است.شکل 4.6: مدل زاويه دريافت گاوسي ويژه يک پرتو يک واحد انتشار دهنده ها:انتشار يک سيگنال واحد اصلي است.شکل 4.7: مدلRay leighمربوط به محيط همزيستي انتشار دهنده هاي محلي(local scatterer) و انتشاردهنده هاي اصلي.شکل 4.8:محيط کانال سمتي شهري بد با يک جفت از پرتوهاي اوليه و ثانويهشکل4.9: طرح ترکيبي اختلافها به صورت انتخابي بر مبناي بيشترين SNR خروجيپايه ريزي شده است.شکل 4.10: روش ترکيب بر مبناي بيشترين درصدSNRشکل 4.11: طرح ترکيب بر مبناي بهره مساوي: خروجي مطابق با جمع هم فازهااز سيگنال هاي شاخه آرايه مي باشد.شكل4.12: تركيب آنتن هوشمند و بخشهاي كنترل سيگنال مربوطه.شكل 4.13: مثالي از يك ماتريس Blass: يك ساختار سه عنصره جهتتوليد سيم كناري عريض. ماتريسشكل 14،4: تكنيك هاي شكل دهي بيم؛(a): روش پايه باند (b).DOA/los: استراتژي مشخص طراحي.شكل 4.15: بيم هاي مستقيم براي يك آنتن هوشمندشكل 4.16: تركيب آرايه سازگار: (a) مدل Applebaum (b) مدل widrow 81شكل 4.17: يک پايه دو بيم ماتريس .Butler BMP#1): بيم شکل يافته با پورت ورودي#1) 82شکل:4.18 هيبريد چهار گانه ابتدايی ناشی از کاربرد کاربرد يکTجادويی: يک آرايه دو المانه؛Tجادويی؛ بيم در برابر پورت های بر انگيخته شده؛و مسير تاخير بهبود يافته از بيم پورت 4.شکل 4.19:هيبريد چهارگانه تزويج شده بر مبنای راستا(الف):هيبريد تزويج شده پهلويی؛ (ب)هيبريد تزويج شده عمودی؛S:شکاف تزويج شده در فضای حائل بين دو موجبر؛
و،ML:ظرفيت منطبق شده.شكل 4.20: تركيب چهار موقعيت در پرتو قابل سوئيچ براي استفاده درماتريس Butlar: (ps): شيفت دهنده فاز)شكل4.21 : نمايش نقش هيبريدچهارگانه در ماتريس Butler چهارالماني:هيبريد يك اختلاف فاز درجه را در ارسال عرضه مي كند.شکل 4.22:پياده سازي آنتن هوشمند با سوئيچ قابل برنامه ريزیشکل 4.23:آرايه خطی.شکل4.24: آرايه فازي از نوع مسطح.شکل 4.25:آرايه مسطح مستطيلی.شکل 4.26:سوييچ هاي ميکروالکترومکانيکالشکل 4.27:شيفت دهنده ي فاز دي الکتريک ولتاژ متغير