عنوان:
طراحی و شبیه سازی عملکرد سیستم شهودی سازی تست ادوات مایکروویو
نگارش:
عاد ل حدادان
پاییز 1393
فهرست مطالب
فصل اول ..............................................................................................................................................................................8
فصل اول: پیشینه پژوهش و بررسی منابع ...................................................................................................................9
1-1 مقدمه .........................................................................................................................................................................9
1- 2 اندازه گیری میدان های مغناطیسی...................................................................................................................10
1-2-1 آنتن ها...................................................................................................................................................................10
1-2-1-1 بهره آنتن.........................................................................................................................................................11
1-2-1-2 امپدانس آنتن.................................................................................................................................................12
1-2-2 ملزومات تست در فضای آزاد.............................................................................................................................13
1-2-3 فاز..........................................................................................................................................................................14
1-2-4 دامنه......................................................................................................................................................................15
1-3 اتکا به مفاهیم اندازه گیری.....................................................................................................................................16
1-3-1 دسی بل ..............................................................................................................................................................16
1-4 تاثیرات بازتاب انرژی................................................................................................................................................17
فصل دوم ..........................................................................................................................................................................21
فصل دوم: مبانی و روش ها .............................................................................................................................................22
2-1 مقدمه ......................................................................................................................................................................22
2-2 مواد جاذب مغناطیسی.............................................................................................................................................23
2-2-1 مواد جاذب هرمی.................................................................................................................................................24
2-2-1-1 فوم های توپر...................................................................................................................................................25
2-2-1-2 فوم های توخالی..............................................................................................................................................28
2-2-2 مواد جاذب سه گوش..........................................................................................................................................28
2-2-3 مواد جاذب حلقوی...............................................................................................................................................29
فصل سوم ..........................................................................................................................................................................31
فصل سوم: مبانی و روش ها ............................................................................................................................................32
3-1 مقدمه .......................................................................................................................................................................32
3-2 تعریف مدل..................................................................................................................................................................32
3-3 رسم شمایی از آزمایش با رعایت اندازه ها............................................................................................................34
3-4 نحوه ی کار با دستگاه VNA .................................................................................................................................43
3-5 آشنایی با کلید واژه های Hp Agilent 8051A ..................................................................................................44
3-6 نتایج و بحث...............................................................................................................................................................45
فصل چهارم ......................................................................................................................................................................47
فصل چهارم:شبیه سازی و آزمایشات.............................................................................................................................48
4-1 مقدمه .......................................................................................................................................................................48
4-2 تجسم بصری و مقداری اندازه گیری اثرات جذبی باند مایکرویو.....................................................................49
4-3 سیستم تجربی و عملکرد اندازه گیری اتاقک خالی با سیستم......................................................................50
4-4 آزمایش شیء فلزی با و بدون پوشش جاذب.....................................................................................................56
4-5 طراحی کنسول مناسب برای کنترل نگارنده در محیط Labview..............................................................58
4-6 طراحی مدار برای درایو کردن موتور ها..............................................................................................................61
فصل پنجم ......................................................................................................................................................................65
فصل پنجم: بحث نتیجه گیری.......................................................................................................................................66
مراجع...................................................................................................................................................................................69
فهرست شکلها
شکل 1-1 الگوی عمومی یک آنتن.......................................................................................................................................11
شکل 1-2 ارتباط سمبلیک بین پارامتر های اندازه گیری شده......................................................................................14
شکل 1-3 مختصات کروی استفاده شده در اندازه گیری آنتن.......................................................................................17
شکل 1-4 برآیند دو سیگنال..................................................................................................................................................19
شکل 1-2 شکل هندسی یک جاذب هرمی استاندارد.......................................................................................................25
شکل 2-2 عملکرد بازتابی جاذب مایکرویو در برخورد نرمال..........................................................................................26
شکل 2-3 تاثیر بار کربنی بر عملکرد بازتابی جاذب مایکرویو در برخورد نرمال.........................................................27
شکل 2-4 ساختار هندسی پوشش مثلثی و ساختار جاذب های لایه ی فلزی...........................................................29
شکل 3-1 آرایه نامتناهی دو بعدی از جاذب های هرمی.................................................................................................32
شکل 3-2 شکل نهایی در نرم افزار باید شبیه به این باشد ............................................................................................38
شکل3-3 نمای روبرو دستگاه 8051 محصول کمپانی HP AGILENT..........................................................................44
شکل 3-5 (راست) تغییرات پارامتر sبرحسب تغییرات در زاویه ی برخورد.................................................................46
شکل 4-1 تصویری از چمبر مورد استفاده برای نگاست میدان به دو بعد....................................................................49
شکل 4-2 دیاگرام شماتیکی از سیستم نگاشت دو بعدی میدان...................................................................................50
شکل 4-3 نمایی از آداپتور موجبر مورد نیاز برای تحریک ساختار و جزییات آن......................................................52
شکل 4-4 نمایی از سیستم ساخته شده در دانشگاه دوک ............................................................................................52
شکل 4-5 نگاشت فضایی از قسمت حقیقی میدان الکتریکی........................................................................................53
شکل 4-6 نگاشت فضایی از قسمت حقیقی میدان الکتریکی........................................................................................55
شکل 4-7 اسکن خطی قسمت حقیقی میدان ...............................................................................................................57
شکل 4-8 کنسول طراحی شده برای هدایت موتور ها و ذخیره ی داده ها ..............................................................61
شکل 4-9 سیستم نگارنده میدان و تجهیزات مرتبط و نحوه ی اتصال دستگاه با VNA .......................................62
شکل 4-10 تحلیل فرکانس 8گیگا هرتز تا 9 گیگا هرتز بود به تعداد 10 نقطه .....................................................63
شکل 4-11 نتیجه تحلیل سیستم در نقا فرکانس 8.5 گیگا هرتز با گام های 300 در 300 نقطه......................63
فهرست جدولها
جدول 2-1 عملکرد جاذب های هرمی.................................................................................................................................25
جدول 4-1: نمایش برخی از کلید واژه ها و نحوه ی فراخوانی آنها...............................................................................59
چکیده:
جاذب های مایکروویو دیر زمانی است که با خاطر نقش برجسته در کاربرد های نظامی نظیر کاهش سطح اثر رادار مورد مطالعه قرار گرفته اند. امروزه با گسترش فن آوری های مخابراتی مایکرویو، این جاذب های مایکرویو به صورت گسترده در فروشگاه های تجاری برای بهبود حفاظت از هسته ی مدارات مایکرویو به کار می رود. به منظور سنجش عملکرد جاذب های مختلف مایکرویو ، اتاقک( چمبر) های بسیار پر هزینه بدون انعکاس برای شبیه سازی رفتاری مشابه فضای آزاد لازم است. در این پایان نامه قصد داریم روند ساخت یک ساختار دو بعدی نگاشت میدان را تشریح کنیم که توسط آن بتوانیم به فرم گرافیکی امواج الکترومغناطیسی محصور در دو صفحه ی موجبری موازی را اندازه گیری کنیم. این دستگاه یک کاربرد بالقوه را در مشخص کردن مواد جاذب امواج نشان می دهد. از نگاشت اندازه گیری میدان مایکروویو، تجسم فضایی فرآیندهای فیزیکی و خصوصیات کمی ضریب بازتاب را می توان به دست آورد. این دستگاه ساده برتری بارزی نسبت به دستگاه های اندازه گیری سنتی دارد که عموماً شامل اتاقکهای بزرگ گران قیمت بدون پژواک و ساختار های تست از نمونه های واقعی است. هرچند که این روش سریع، قابل تکرار و غیر مخرب برای مواد جاذب متریال در یک گستره ی وسیع فرکانسی است، عموماً از اطلاعات فاز فضایی صرف نظر می شود. بعلاوه کسب اطلاعاتی تجربی در مورد برهم کنش بین موج تابشی و بازتابی آن توسط جسم تحت آزمایش بسیار سخت است.
طراحی و شبیه سازی عملکرد سیستم شهودی سازی تست ادوات مایکروویو
