مطالعه و شبیه سازی آنتنهای موبایل به همراه فایل پاورپوینت جهت ارائه

توجه :

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

چکیده

امروزه با پیشرفت و توسعه صنایع مخابرات سیار و کوچک تر شدن حجم گوشی های تلفن همراه مخترعین و محققین ناچار به طراحی آنتنهایی با حجم کوچک و در عین حال کیفیت تشعشعی بالا برای این گوشی ها شده اند. با این وجود آنچه که مشخص است این است که در بیشتر این نوع آنتن ها عوامل محیطی در اطراف آنتن از جمله باطری گوشی، صفحه نمایش و ... تاثیر زیادی روی عملکرد آنتن دارد. در این پروژه سعی شده است که آنتنی طراحی شود که علاوه بر کوچکی به طور قابل ملاحظه‌ای مستقل از محیط اطراف آنتن عمل کند.

در فصل اول به مفاهیم اولیه و مشخصات تشعشعی آنتن ها اشاره شده است. فصل دوم به بررسی عملکرد کیفی آنتن‌های تلفن همراه، موقعیت آنتن در گوشی تلفن همراه و انواع آنتن های تلفن همراه به طور مختصر می‌پردازد. در فصل سوم به طور مفصل‌تر به بررسی آنتن های نوع PIFA برای تلفن‌های همراه، نحوه عملکرد این نوع  آنتن ها و روش تحلیل آن‌ها در این پژوهش پرداخته شده است. در فصل چهارم نحوه طراحی آنتن مورد نظر این پروژه که از نوع PIFA دو باند است و در دو فرکانس 900 MHz و 1800 MHz تشعشع می‌کند به صورت گام به گام توضیح داده شده است. مشخصات تشعشعی آنتن طراحی شده نیز قبل و بعد از اضافه شدن یک  قطعه هادی که می تواند همان باطری یا صفحه نمایش آنتن باشد با یکدیگر مقایسه شده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                              صفحه

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

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

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

فهرست اشکال............................................................................................... V

فصل 1  مشخصات تشعشعی یک آنتن...................................................................   2

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

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

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

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

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

یک آنتن ..........................................................8VSWR 1-6) پهنای باند فرکانسی و

1-7) بهره جهتی آنتن .......................................................................................9

1-8) سمتگرایی .............................................................................................9

1-9) بازده تشعشعی آنتن .................................................................................10

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

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

1- 12) قطبش موج .......................................................................................11

1-13) ضریب کیفیت (Q) در مدارات سری.............................................................12

فصل 2-  آنتن های تلفن همراه............................................................................14

2-1) مقدمه...................................................................................................14

2-2) آنتن کوچک چیست ؟ ..............................................................................14

2-3) آنتن F معکوس و عملکرد یک آنتن تلفن همراه ...............................................15

2-4) شاسی در گوشی موبایل  ..........................................................................18

2-5) آنتنهای سیمی.......................................................................................18

2-6) موقعیت آنتن در موبایل............................................................................21

2-7) حجم آنتن............................................................................................23

2-8) انواع کلاسهای آنتنهای موبایل...................................................................26

فصل 3 – توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتن PIFA ..............................................30

3-1) مقدمه................................................................................................30

3-2) تغییرات پورت زمین  و تاثیر آن روی آنتن PIFA در گوشی موبایل.......................30

3-3) تحلیل آنتن PIFA  با استفاده از مدل های معادل .............................................37

3-4 ) روش تحلیل عملکرد آنتن PIFA در این پژوهش.............................................39

3-5) شبیه سازی یک آنتن مونوپل به کمک نرم افزار HFSS ...................................40

فصل 4 –  نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیق..................................................44

4-1) مقدمه................................................................................................44

4-2) طراحی اولیه آنتن..................................................................................44

4-3) تبدیل آنتن PIFA   تک باند به دو باند..........................................................49

4-4) بهینه سازی آنتن طراحی شده....................................................................51

4-5)جمع بندی............................................................................................62

فهرست اشکال

فصل اول – مشخصات تشعشعی یک آنتن

شکل1-1 نواحی اطراف یک آنتن.. 6

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.. 9

شکل1-6 یک نمونه نمودار قطبی پرتو توان. 10

شکل1-7 ضریب پرتو یک منبع خطی یکنواخت. 11

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..............................................................................................................14

فصل دوم-  آنتن های تلفن همراه

شکل 2-1 آنتنهای قرار گرفته روی زمین.. 20

شکل 2-2 انواع آنتن های L وارون. 20

شکل2-3 شبیه سازی الگوی تشعشعی  و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 900. 21

شکل2-4 شبیه سازی الگوی تشعشعی  و میدان E یک گوشی تلفن نوعی در فرکانس MHz 1800. 22

شکل2-5 (الف) آنتن مونو پل (ب) آنتن  Lوارون  (ج) آنتن  Fوارون. 23

شکل 2-6 شکل اولیه آنتن  Fوارون مسطح.. 24

شکل2-7 انواع موقغیت آنتن در گوشی تلفن همراه 25

شکل 2-8  انواع موقعیت آنتن روی گوشی های کشویی.. 27

شکل 2-9 رابطه میان طول شاسی آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz1850. 28

شکل2-10 رابطه میان طول آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz890. 29

شکل 2-11 رابطه میان طول آنتن و پهنای باند در فرکانس MHz1850. 29

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

شکل 2-13 (الف) تشعشع کننده باند بالا  (ب) تشعشع کننده باند پایین (ج) مونوپل.. 31

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 االگوی 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 4-19  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