مطالعه و شبیه سازی آنتنهای تلفن همراه

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

فهرست مطالب                                                                                                                               II                

عنوان                                                                                                                                            صفحه

I چکیده..........................................................................................................................................................................

فهرست مطالب............................................................................................................................................................ II

فرهنگ اختصارات........................................................................................................................................................ IV

فهرست اشکال............................................................................................................................................................ 1

فصل 1  مشخصات تشعشعی یک آنتن........................................................................................................................... 5

1-1) مقدمه .................................................. ...................................................... ...................................................... 5

1-2) تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن .................................................. .....................................................................5

1-3) شدت تشعشعی آنتن.................................................................. ..........................................................................6

1-4) نمودارهای تشعشعی................................................................. ..........................................................................7

............................................................... ....................................................................10 HPBW 1-5) پهنای تابه نیم توان

یک آنتن ...................................................... .............................................................11VSWR 1-6) پهنای باند فرکانسی و

1-7) بهره جهتی آنتن .......................................................................... .......................................................................12

1-8) سمتگرایی ............................................................................... .........................................................................13

1-9) بازده تشعشعی آنتن .................................................................... .....................................................................13

) .................................................................. .......................................................................13g 1-10) بهره یا گین آنتن (

1-11) امپدانس ورودی آنتن ................................................................. ......................................................................14

1- 12) قطبش موج ......................................................................... ...........................................................................14

1-13) ضریب کیفیت (Q) در مدارات سری................................................... ...................................................................15

فصل 2-  آنتن های تلفن همراه................................................................. ...................................................................17

2-1) مقدمه.................................................................................... ...........................................................................17

2-2) آنتن کوچک چیست ؟ .................................................................... ......................................................................17

2-3) آنتن F معکوس و عملکرد یک آنتن تلفن همراه ........................................... .............................................................18

2-4) شاسی در گوشی موبایل  ............................................................ ......................................................................21

2-5) آنتنهای سیمی........................................................................ ...........................................................................22

2-6) موقعیت آنتن در موبایل............................................................... .........................................................................24

2-7) حجم آنتن................................................................................ ...........................................................................27

2-8) انواع کلاسهای آنتنهای موبایل......................................................... .....................................................................29

فصل 3 – توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتن PIFA ............................................. ...........................................................34

3-1) مقدمه................................................................................ ...............................................................................34

3-2) تغییرات پورت زمین  و تاثیر آن روی آنتن PIFA در گوشی موبایل....................... .....................................................34

3-3) تحلیل آنتن PIFA  با استفاده از مدل های معادل ......................................... ............................................................41

3-4 ) روش تحلیل عملکرد آنتن PIFA در این پژوهش........................................... ............................................................43

3-5) شبیه سازی یک آنتن مونوپل به کمک نرم افزار HFSS .................................. ...........................................................44

فصل 4 –  نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیق.............................................. ..............................................................48

4-1) مقدمه................................................................................. ..............................................................................48

4-2) طراحی اولیه آنتن..................................................................... ..........................................................................48

4-3) تبدیل آنتن PIFA   تک باند به دو باند....................................................... ................................................................53

4-4) بهینه سازی آنتن طراحی شده....................................................... ......................................................................55

4-5)جمع بندی............................................................................... ............................................................................66

فهرست اشکال

فصل اول – مشخصات تشعشعی یک آنتن

شکل1-1 نواحی اطراف یک آنتن.. 5

شکل1-2 میدانها در فاصله دور و نزدیک آنتن.. 6

شکل1-3  عنصر زاویه فضایی.. 7

شکل1-4  نمودار قطبی پرتو تشعشعی  صفحه H.. 8

شکل1-5 نمودار سه بعدی پرتو تشعشعی.. 8

شکل1-6 یک نمونه نمودار قطبی پرتو توان. 9

شکل1-7 ضریب پرتو یک منبع خطی یکنواخت. 10

شکل1-8  الف)قطبش خطی افقی  ب)قطبش خطی قائم پ)قطبش دایروی راستگرد ت)قطبش دایروی چپگرد    

     ج) قطبش بیضوی چپگرد ث) قطبش بیضوی راستگرد..................................................................................15

فصل دوم-  آنتن های تلفن همراه

شکل 2-1 آنتنهای قرار گرفته روی زمین.. 19

شکل 2-2 انواع آنتن های L وارون. 19

شکل2-3 شبیه سازی الگوی تشعشعی  و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 900. 20

شکل2-4 شبیه سازی الگوی تشعشعی  و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 1800. 21

شکل2-5 (الف) آنتن مونو پل (ب) آنتن  Lوارون  (ج) آنتن  Fوارون. 22

شکل 2-6 شکل اولیه آنتن  Fوارون مسطح.. 23

شکل2-7 انواع موقغیت آنتن در گوشی تلفن همراه 25

شکل 2-8  انواع موقعیت آنتن روی گوشی های کشویی.. 26

شکل 2-9 رابطه میان طول شاسی آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz1850. 27

شکل2-10 رابطه میان طول آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz890. 28

شکل 2-11 رابطه میان طول آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz1850. 28

شکل 2-12 (الف)دو قطبی (ب) دو قطبی تا شده (ج) حلقه. 29

شکل 2-13  نمونه ای از یک آنتن شلاقی.........................................................................................30

شکل 2-14  نمونه هایی از آنتن پیچشی قرار گرفته در گوشی تلفن همراه...................................................30

شکل 2-15 یک نمونه آنتن درونی تک باند.......................................................................................31

شکل 2-16 (الف) تشعشع کننده باند بالا  (ب) تشعشع کننده باند پایین (ج) مونوپل. 31

شکل 2-17  نمایی از یک نمونه آنتن مرکب......................................................................................32

فصل سوم – توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتن PIFA

شکل 3-1 (الف) صفحه زمین متعارف (ب) صفحه زمین اصلاح شده (تمام ابعاد به میلیمتر است ) 34

شکل 3-2 آنتنPIFA دو باند(الف)صفحه زمین متداول (ب) صفحه زمین اصلاح شده(تمام ابعاد به میلیمتر است) 36

شکل 3-3 VSWR  اندازه گیری شده و محاسبه شده بر حسب فرکانس برای آنتن PIFA تک باند (الف)روی صفحه زمین متداول (ب) روی صفحه زمین اصلاح شده 37

شکل 3-4 الگوی تشعشعی محاسبه شده آنتن PIFAتک باند در فرکانس MHz910 (الف) صفحه زمین متداول (ب) صفحه زمین اصلاح شده 38

شکل 3-5  نمودار VSWR آنتن دو باند(الف) باند MHz900 (ب) باند 1800MHz. 40

شکل 3-6  الگوی تشعشعی محاسبه شده برای آنتن دو باند در فرکانس MHz 1920 (الف)صفحه زمین متداول (ب) صفحه زمین اصلاح شده 41

شکل 3-7 نمای کناری آنتن PIFA. 41

شکل 3-8  مدل خط انتقال برای آنتن PIFA. 42

شکل 3-9  (الف) نتایج شبیه سازی (ب)نتایج مدل خط انتقال. 43

شکل 3-10 نمای کلی یک آنتن مونوپل ساده 44

شکل 3-11  نمودارVSWR آنتن طراحی شده. 45

شکل3-12 نمودارre (Z) آنتن طراحی شده . 45

شکل 3-13 نمودار الگوی تشعشعی آنتن به ازای phi=0 . 46

شکل 3-14 پرتو تشعشعی آنتن بصورت سه بعدی در فرکانس MHZ900. 46

فصل چهارم –  نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیق

شکل 4-1  نمایی از آنتن PIFA اولیه طراحی شده 49

شکل 4-2  نحوه اتصال آنتن به جعبه گوشی تلفن همراه 49

شکل 4-3 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900. 50

شکل 4-4  نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900. 51

شکل 4-5 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900. 51

شکل 4-6 نمودار Im(Z) در اطراف فرکانس MHZ900. 52

شکل 4-7  نمودار  VSWR در باند MHZ 900. 52

شکل 4-8 نمایی از آنتن در صفحه X-Y. 53

شکل 4-9 نمایش گرافیکی میدان E در باند 900MHZ. 54

شکل 4-10 نمایش گرافیکی میدان E در باند 1800MHZ. 54

شکل 4-11  نمودار VSWR نسبت به تغییر در ارتفاع آنتن.. 55

شکل 4-12  نمودار VSWR نسبت به تغییر در محل تغذیه روی باند 1800MHZ و 900MHZ. 56

شکل 4-13  نمودار VSWR  نسبت به تغییر در فاصله بین دو شکاف روی باند 1800MHZ. 57

شکل4-14  نمودار VSWR  نسبت به تغییرات فاصله دو شکاف نسبت به منبع با حفظ فاصله بین دو شکاف روی باند 1800MHZ. 57

شکل 4-15  نمودار VSWR آنتن به ازای مقادیر مختلف پهنای اتصال کوتاه در باند MHz900.......................58

شکل 4-16  نمودار VSWR آنتن به ازای مقادیر مختلف پهنای اتصال کوتاه در باند MHz1800......................58

شکل 4-17 نمای کلی از آنتن طرا حی شده..................................................................................... 59

شکل 4-18  نمایی از آنتن در صفحه X-Y...................................................................................... 59

شکل 4-19  نمایی از آنتن در صفحه Z-X. 60

شکل 4-20  نمایی از آنتن در صفحه Z-Y. 60

شکل 4-21 آنتن طراحی شده در حضور جعبه رسانا 61

شکل  4-22  VSWR  آنتن قبل از اضافه شدن جعبه رسانا در باند 900MHz. 61

شکل 4-23  VSWR  آنتن قبل از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz1800. 62

شکل  4-24  VSWR  آنتن بعد از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz900. 62

شکل  4-25  VSWR  آنتن بعد از اضافه شدن جعبه رسانا در باند MHz1800……………………………….62

شکل 4-26  نمودار تشعشعی آنتن به dB در فضای آزاد به ازای phi=90  قبل از اضافه شدن جعبه رسانا( نرمالیزه نشده)....................................................................................................................................64

شکل 4-27  نمودار تشعشعی آنتن به dB در فضای آزاد به ازای phi=90  بعد از اضافه شدن جعبه رسانا( نرمالیزه نشده)...................................................................................................................................64

شکل 4-28  نمودار تشعشعی آنتن به صورت سه بعدی در فرکانس MHZ 900.........................................65

شکل 4-29 نمودار تشعشعی آنتن به صورت سه بعدی در فرکانس MHZ 1800 ........................................65