مقاله طراحی و ساخت اتاق آنتن

فرمت فایل: word

تعداد صفحه:50

فهرست مطالب

فصل اول: محاسبه ناجیه سکوت اتاق آنتن و تعیین کیفیت اتاق ۱
۱- مقدمه ۲
۲- تعریف “Qiet zone” و “Quietness” اتاق کنتن ۴
۳- اندازه‌گیری مقدار انعکاس در ناحیه سکوت ۶
۴- تحلیل نتایج آزمایش: ۱۵
۵- مقایسه بین نتایج حاصل از دو روش ۱۷
فصل دوم: طراحی و مدل سازی اتاق انتن ۲۵
۱- مقدمه ۲۷
۲- نظریه جذب امواج الکترومغناطیسی ۲۸
۳- جاذب باند باریک ۲۹
۴- جاذب باند پهن ۳۰
۵- انتخاب ماده جاذب و تهیه بلوکهای جذب ۳۱
۶- اندازه‌گیری مشخصات جاذبها ۳۲
۷- ناحیه سکوت آنتن ۳۳
۸- طراحی اتاق ۳۴
۹- مدلسازی ریاضی اتاق آنتن ۳۵
۱۰- نتیجه ۳۸
۱۱- پیشنهادات ۳۸
فصل سوم: گزارش ساخت اتاق آنتن ۳۹
نتیجه گیری ۴۲
فهرست مراجع ۴۳

فهرست مراجع

[۱] A. Ghorbani “Antenna Chamber, Quiet Zone” Amirkabir University of Technology, Tehran.

[2] W.H.EMERSON, “Electromagnetic Wave Absorbers and Anechoic Chambers” IEEE Trans on Antennas and Propagation. Vol.AP-21, NO.4,PP.484-490, July1973.

[3] G.MUR, “Absorbing Boundary Condition for the Finite Difference Approximation of the Time Domain Electromagnetic Field Equations” IEEE Trans. On Electromagnetic Compatibility, Vol. 23, PP.377-382 , Nov, 1981.

[4] C.BALANIS, P. TIRKAS, “Higher Order Absorbing Boundory Conditions for the FDTD Method” , IEEE Trans. AP.Vol. 40, PP. 1215-1222 , OCT. 1992.

[5]“Outline of evaluation procedures for microwave anechoic chambers” By; Elery F.Buckley.

[6]“The ITRC Antenna test system” By; Mohammad Hakkak.

[7] G. Moradi, “Implementation of an Antenna Chamber”, Periodical Seminal of I.R.I CATC.

چکیده

مراحل طراحی و ساخت یک اتاق آنتن در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته شده است. یک چنین اتاقی از ضروریات هر مؤسسه مجهز به امکانات آنتن و رادار می باشد و فضای مناسبی برای اندازه گیری مشخصات مختلف آنتن فراهم می کند. کاربرد دیگر این آنتن در امکان اندازه گیری سطح مقطع راداری اجسام می باشد. همچنین این اتاق جهت مصون ماندن نیروی انسانی از خطرات تشعشع الکترومغناطیسی در حین اندازه گیری آنتن سودمند می باشد.

علاوه بر اصول طراحی اتاق آنتن، یک نظریه ریاضی کارآمد تحت عنوان شرط مرزی جذب به صورت نوینی در این پایان نامه مطرح شده و تلفیق دو شرط مرزی جذب فیزیکی موج و مدل ریاضی آن به اختصار مطرح شده است.

لازم به ذکر است که در ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم .

۱-مقدمه 

گزارش حاضر شرح فعالیتهای انجام شده در پروژه است که تحت عنوان «طراحی و ساخت اتاق آنتن» انجام گرفته است.

در این گزارش ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری  و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم و در پایان به شرح جزئیات ساخت پایه متحرک می پردازیم.

برای عمل پرتوبرداری آنتنها و بطور کلی انجام هر گونه آزمایش بر روی آنتنها لازم است تا آنتن تحت آزمایش بوسیله یک موج صفحه ای یکنواخت تحت تابش قرار گیرد تا نتایج بدست آمده دقیق و قابل اطمینان باشند. اما انجام هر گونه آ‌زمایش بر روی آنتنها در فضای باز بعلت انعکاسات از دیوارها و زمین غیر قابل اطمینان خواهد بود. برای حذف انعکاسات و بوجود آوردن شرائطی مشابه فضای آزاد برای انتشار امواج از اتاقهای بدون انعکاس (Anechoic Chambers) استفاده می‌کنند.

یک اتاق بدون انعکاس با کمک جاذبهای الکترومغناطیسی یا ابرهای آغشته به گرافیت ساخته می‌شود و طراحی اتاق از نظر اندازه و محل استقرار ابرها به گونه ای می باشد که در حالت ایده آل انعکاسات را حذف نماید، ولی در عمل انعکاسات بکلی از بین نرفته، بلکه توان امواج غیر مستقیم پس از انعکاس کاهش می یابند، به طوریکه مثلاً امواجی به سمت دیواره های اتاق حرکت می کنند پس از برخورد با جاذبهای الکترومغناطیس در حدود ۴۰ dB افت پیدا می کنند. البته عملکرد جاذبهای الکترومغناطیس و به تبع آن عملکرد اتاق آنتن بدون انعکاس تابعی از فرکانس می باشند، بطوریکه با افزایش فرکانس عملکرد اتاق آنتن بهبود می یابد، که این مسئله در نتیجه دو عامل است. یکی همان بهبود کیفیت جاذبها با افزایش فرکانس می باشد و دیگری افزایش ابعاد اتاق به نسبت طول موج با افزایش فرکانس کار است. بنابراین دلائل همیشه بهتر است که یک اتاق آنتن جدید را در فرکانسهای پایینتر باند فرکانس مایکروویو تحت آزمایش قرار داد و مطمئن بود که کیفیت عملکرد اتاق در فرکانسهای بالاتر مطمئناً بهتر خواهد بود.

اما در بالا صحبت از نحوه عملکرد و کیفیت اتاق آنتن شد. در برخورد اول به نظر می رسد که کیفیت اتاق مستقیماً به میزان انعکاسات اتاق بستگی دارد و در واقع منظور از کیفیت اتاق آن است که اتاق بدون انعکاس تا چه حد در کاهش انعکاسات موفق عمل می کند. اکنون برای پایه گذاری دقیقتر برای اندازه گیریها و آزمایشات آینده به تعریف دقیق از کیفیت اتاق می پردازیم و مفهوم ناحیه سکوت (Quiet Zone) اتاق آنتن بدون انعکاس را تعریف می کنیم.