طراحی شیفت دهندهصهای فاز با استفاده از ساختارهای موج کند
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design of Phase Shifters Using Slow-Wave Structures
نام نخستين پديدآور
/زهرا رحیمیان امام
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۴۲ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی برق، گرایش مخابرات- میدان و موج
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۳/۱۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این رساله، انواع مختلف شیفت دهنده فاز تنظیم پذیر برای استفاده در آنتنصهای آرایه فازی پیشنهاد شده است .در نمونه اول، یک شیفت دهنده فاز تنظیم پذیر دو مسیری که میصتواند نسبت شیفت فاز دلخواه را در دو فرکانس مختلف فرستنده و گیرنده بهصطور همزمان فراهم آورد و با یک کنترل کار کند پیشنهاد شده است .برای اثبات این مفهوم، دو شیفت دهنده فاز، یکی با نسبت شیفت فاز برابر و دیگری با شیفت فاز برابر با نسبت فرکانس فرستنده و فرکانس گیرنده، طراحی، ساخته و اندازهصگیری شد .به منظور ارزیابی عملکرد این شیفت دهنده فاز از آن در یک آنتن آرایه فرستنده-گیرنده متداخل استفاده شد .با کنترل شیفت دهنده فاز برای سیگنال گیرنده، سیگنال مسیر فرستنده به صورت خودکار کنترل میصشود .بنابراین، فقط به یک شیفت دهنده فاز و یک مکانیسم کنترلی نیاز است و در نتیجه این موضوع سبب کاهش هزینه، توان مصرفی و اندازه کلی سیستم آنتن آرایه فازی میصشود .آنتن آرایه فازی دو مسیری متداخل پیشنهاد شده، قابلیت اسکن پیوسته پرتو از -۳۰░ تا +۳۰░ در دو مسیر فرستنده و گیرنده، در حالی که پرتوهای فرستنده و گیرنده هم راستا هستند را دارد .در ساختار دوم، به دلیل ویژگی های منحصر به فرد ساختارهای موجبر مجتمع زیرلایه از جمله کاهش تلفات، کاهش هزینه و سادگی فرایند ساخت به خصوص در فرکانس های بالا، از این ساختار برای طراحی شیفت دهنده فاز تنظیم پذیر و آنتن آرایه فازی استفاده شد .نتایج اندازهصگیری ساختار نهایی شیفتصدهنده فاز، حداکثر تغییر فاز۳۶۰ ░ با افت عبوری کمتر از dB ۲ در کل پهنای باند را نشان میصدهد .همچنین آنتن آرایه فازیSIW ۱ ۴پیشنهاد شده قادر است پرتو اصلی را از -۲۰░ تا +۲۰░ اسکن کند .لازم به ذکر است در ساختارهای شیفت دهنده فاز ارایه شده در این رساله پدیده موج کند و اثر آن بر افزایش شیفت فاز و کوچک سازی ساختار به وضوح قابل مشاهده است .شیفت دهندهصهای فاز پیشنهادی با تحلیل مودی مورد بررسی قرار گرفتند و روش طراحی بر اساس مدل مداری خط انتقال که میصتوانند مودهای مختلف را حمایت کنند برای آنصها ارایه شد .این مدل بسیار سریع تر از حل تمام موج است و میصتواند دید فیزیکی کاملی برای درک مکانیسم عملکرد شیفت دهندهصهای فاز ارایه دهد .علاوه بر آن، با استفاده از مدل خط انتقال یک روش ساده و سریع برای پیشصبینی افت بازگشتی و پترنصهای تشعشی آنتن آرایه فازی در زوایای اسکن مختلف معرفی میصشود
متن يادداشت
. It should be noted in the proposed phase shifters in this thesis the slow wave phenomena and their effect on the phase shift and the size of structure is clearly observed. The proposed phase shifters are considered by modal analysis and design approach based on a transmission line (TL) circuit model which can support different modes is developed. This model is faster than full wave simulation and it can provide insightful physical understanding of the operating mechanism of the proposed phase shifter. In addition, by using TL model a simple and fast method is presented and used to predict and optimize the overall reflection coefficients and radiation patterns of the phased array antenna at different scanning angles░to +20 ░4 SIW phased array antenna is capable of continuously steering the main beam directions from -20with an insertion loss less than 2 dB in the operating frequency band. Also, the proposed 1 ░in receive and transmit path, while its transmitted and received beams remain aligned. In the second structure, due to the unique characteristics of the substrate integrated waveguide structure such as low insertion loss, low cost, compact structure and simple fabrication process especially at high frequencies, this structure is used to design tunable phase shifter and phased array antenna. The final fabricated phase shifter exhibit maximum phase shift range of 360 ░to +30 ░In this dissertation, different types of tunable phase shifters for phased array architectures are investigated. In the first case, a new class of tunable passive two-way phase shfters, which can provide an arbitrary phase shift ratio at two different transmit and receive frequencies simultaneouly by one control mechanism is presented. In order to prove the concept, two phase shifters, one with equal phase shift ratio and the other with the phase shift ratio is equal to the ratio transmit frequency and receive frequency, are designed, fabricated, and measured. In order to evaluate the performance of this phase shifter, it is used in a transmit-receive phased array antenna. By controlling the phase shifter for the receive signal, the signal on the transmit path is automatically adjusted. Therefore, we require only one phase shifter and one control mechanism, and thereby highly reducing the cost, power consumption, and total size of the phased array antenna. The proposed two-way interleaved phased array antenna is capable of continuously steering the main beam directions from -30
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design of Phase Shifters Using Slow-Wave Structures
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )