طراحی سیستماتیک نانوآنتنهای نوری برای الگوی تشعشعی و قطبش دلخواه در کاربرد سلولهای خورشیدی
عنوان اصلي به زبان ديگر
Systematic Design for Optical Nano-Antennas with Arbitrary Radiation and Polarization in Solar Cell Applications
نام نخستين پديدآور
/سید سینا واعظی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، افشاری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۵۳ص
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
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۱۱/۱۹
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این رساله، روشی جدید و سیستماتیک جهت سنتز آنتنهای نانو با الگوی تشعشعی و قطبش دلخواه ارائه شده است .جدید بودن این روش در استفاده از روشهایی همچون پراکندگی چندگانهی موج از مجموعهای از کرهها، بسط امواج به توابع موج برداری کروی و همچنین بهینهسازی است .آنتن سنتزشده مجموعهای از کرهها بوده که تحت تابش موج الکترومفناطیسی مسطح قرار گرفته است .جهت بدست آوردن پراکندگی موج تابشی از کرهها، تمامی امواج) شامل تابشی و پراکندهشده (به توابع کروی بسط داده شده و بررسیها در حوزهی طیفی انجام گرفته است .با اعمال شرایط مرزی بر روی سطح تمامی کرات، ضرایب مجهول مربوط به بسط امواج پراکندهشده بدست آمده است .از طرفی جهت سنتز آنتن، الگوی تشعشعی و قطبش دلخواه نیز به توابع کروی بسط داده شدهاند .آنتن نهایی، باید دارای موج پراکندگی با ضرایب بسط مشابه با ضرایب بسط موج دلخواه باشد .بدین منظور از الگوریتم بهینهسازی مهاجرت پرندگان استفاده شده است .جدید بودن این روش در استفاده از روشی غیرتکرارشونده در محاسبهی پراکندگی از کرهها و انجام محاسبات در حوزهی طیفی است .استفاده از روشهای تکرارشونده، یا انجام محاسبات در حوزهی مکان-زمان منتج به زمانبر بودن فرآیند خواهد شد .در ادامه، این روش جهت سنتز آنتنی با الگوی تشعشعی مناسب برای کاربرد سلول خورشیدی استفاده شده است .همچنین الگوهای تشعشعیfire- end،beam - pencilوbeam - wideبا استفاده از این روش سنتز شده است .نتایج بدست آمده دارای دقت قابل قبولی بوده و مطالعات همگرایی نشاندهندهی موثر بودن این روش است .نحوه همگرایی این روش بهگونهای است که فرآیند سنتز آنتن با دقت بیشتر و خطای کمتر نسبت به نتایج ارائهشده در این رساله نیز قابل اجرا خواهد بود .همچنین نتایج تئوری ارائهشده، توسط نرمافزار شبیهسازی الکترومغناطیسی اعتبارسنجی شده است .
متن يادداشت
In this thesis, a novel systematic method is proposed for synthesizing nanoscale antennas with an arbitrary pattern and polarization. The novelty of this technique is to use methods such as multiple scattering from multiple spheres, vector spherical harmonics as well as optimization methods. The synthesized antenna is a set of spheres that is illuminated by a plane electromagnetic wave. All waves (including scattered and incident) are expanded to spherical harmonics to obtain the scattering of the spherical waves. Studies are carried out in spectral domain. By applying boundary conditions on the surface of all spheres, the unknown coefficients for the scattered wave expansions are obtained. On the other hand, arbitrary radiation pattern and polarization are expanded to spherical harmonics, too. The final antenna must have a scattering wave with expansion coefficients similar to coefficients of the arbitrary wave expansion. For this purpose, the particle swarm optimization algorithm is used. The novelty of this approach is to use a non-iterative method to calculate the scattering of spheres and performing calculations in the spectral domain. The use of iterative methods or computations in the space-time domain will result in the process being time-consuming. Finally, this method is used to synthesize antennas with a radiation pattern suitable for solar cell applications. The end-fire, pencil-beam, and wide-beam radiation patterns have also been synthesized using this method. The obtained results have acceptable accuracies. convergence studies show that this method is effective. The convergence of this method is such that the antenna synthesis process can be performed with greater accuracy and less error. The results of the proposed theory have been validated by electromagnetic simulation software
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Systematic Design for Optical Nano-Antennas with Arbitrary Radiation and Polarization in Solar Cell Applications
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )