پایان نامه بررسی آثار تزویج در آرایه ای از آنتن های سیمی برای کاربرد در رادار پسیو

فهرست:

فصل اول: مقدمه ......................................................................................................................................... 2

فصل دوم: آشنایی با رادار پسیو

2-1- مقدمه­ای از رادار پسیو................................................................................................................ 5

2-2- آنتن­های گیرنده­ی رادار پسیو................................................................................................... 6

2-3-تزویج متقابل در آرایه آنتن­ها..................................................................................................... 7

2-3-1-تزویج در مد فرستندگی................................................................................................... 8

2-3-1-تزویج در مد گیرندگی....................................................................................................... 9

2-4- محاسبه­ی امپدانس متقابل و ماتریس کالیبراسیون ......................................................... 10

2-4-1- روش امپدانس متقابل گیرندگی.................................................................................. 10

2-4-2- محاسبه­ی ماتریس کالیبراسیون.................................................................................. 12

فصل سوم: بدست آوردن جریان روی سطح آنتن­های سیمی

 با استفاده از روش مومنت

3-1- معادلات انتگرالی ( ).............................................................................................................. 14

3- 2- توابع گرین................................................................................................................................... 15

3-2-1-خصوصیات تابع گرین...................................................................................................... 16

3- 3- توابع پایه و وزن......................................................................................................................... 17

3- 4- حل عددی معادلات الکترومغناطیس ................................................................................. 20

3- 5- الگوریتم­های حل عددی معادلات الکترومغناطیس......................................................... 20

3- 6- استفاده از روش مومنت برای حل مسائل الکترومغناطیس .......................................... 21

3- 7- سیم­های نازک به عنوان آنتن گیرنده................................................................................. 22

عنوان                                                                                          صفحه

3- 7- 1- محاسبه­ی جریان القا شده روی سیم نازک در اثر

جبهه موج برخوردی  ................................................................................................................ 25

3- 7- 2- حل عددی معادله­ی هالن با استفاده از روش مومنت....................................... 27

فصل چهارم: محاسبه­ی جریان القا شده روی آرایه­ای از چهار دایپل

4- 1- محاسبه­ی جریان القا شده روی 4 دایپل در اثر جبهه­موج برخوردی

 با در نظر گرفتن تزویج متقابل بین آنها.......................................................................................... 30

4-2- آنتن دوقطبی خم­شده............................................................................................................... 42

4-3- افزودن بار  به مرکز سیم..................................................................................................... 44

فصل پنجم: خصوصیات نرم­افزار و نحوه­ی تهیه­ی آن

5-1-پیاده سازی روابط و معادلات نوشته شده­ی فصل چهارم با استفاده

از زبان برنامه­نویسی  ............................................................................................................... 47

5-1-1-انتگرال گیری عددی بکمک روش ذوزنقه­ای............................................................ 48

5-1-2-حل دستگاه معادلات (4-32) و (4-33).................................................................... 49

5-2-روش کار و قابلیت نرم افزار....................................................................................................... 51

5-2-1- مشاهده­ی نتایج محاسبات............................................................................................ 54

5-2-2- سایر امکانات این پنجره ............................................................................................... 55

فصل ششم: نتایج

6- 1- مقدمه............................................................................................................................................ 58

6- 2– مقایسه­ی جواب نرم­افزار  با نرم­افزار طراحی شده................................................ 58

6- 3– محاسبه­ی خطای محاسبات در نتیجه­ی تابع پایه­ی انتخابی

 و تقسیم­بندی سیم انتگرال گیری عددی با استفاده از روش ذوزنقه­ای................................. 64

6-4- مقایسه­ی جریان محاسبه شده روی سیم­های آنتن یاگی- اودا

 با استفاده از سه نوع تابع پایه............................................................................................................. 65

6-5- حضور آنتن­ها در آرایه و تاثیر آن بر اندازه و فاز ولتاژ ترمینالشان................................ 68

6-5-1- چهار فولدد دایپل به فاصله­ی  0.2 از هم............................................................ 69

6-5-2-  چهار فولدد دایپل به فاصله­ی  0.3 از هم.......................................................... 71

6-5-3- سه آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی  0.2 از هم در حالت عمودی....................... 74

عنوان                                                                                          صفحه

6-5-4- سه آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی  0.5 از هم در حالت افقی............................. 76

6-5-5- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی  0.2 از هم در حالت عمودی.................... 79

6-5-6- چهار آنتن یاگی- اودا به فاصله­ی  0.5 از هم در حالت افقی.......................... 81

6-6- محاسبه­ی زاویه­ی ورود یک جبهه موج به آرایه­ی افقی 4 آنتن یاگی- اودا............... 84

6-6-1- محاسبه­ی زاویه ورود جبهه­موج................................................................................... 91

6-6-1-1- استفاده از الگوریتم میوزیک برای تخمین زاویه.......................................... 91

6-6-1-2- تخمین زاویه بکمک الگوریتم میوزیک و ماتریس­های  و ............... 92

6-7- نتایج............................................................................................................................................... 100

6-8- پیشنهادات.................................................................................................................................... 101

فهرست منابع و مأخذ............................................................................................................................. 102

منبع

C. A. Balanis, Antenna theory: analysis and design/Constantine A. Balanis: J. Wiley, New York, 1982.

H. S. LUi, H. T. Hui, and M. S. Leong, "A note on the mutual-coupling problems in transmitting and receiving antenna arrays," Antennas and Propagation Magazine, IEEE, vol. 51, pp. 171-176, 2009.

N. O. S. Matthew and O. Sadiku, "Numerical techniques in electromagnetics," CRC Press, USA, 2001.

W. C. Gibson, "The Method of Moments in Electromagnetics Chapman & Hall/CRC, 2008," ISBN 978-1-4200-6145-1.

Y. Wu and Z. Nie, "New mutual coupling compensation method and its application in DOA estimation," Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China, vol. 4, pp. 47-51, 2009.

H. T. Hui, K. Y. Chan, and E. K. N. Yung, "Compensating for the mutual coupling effect in a normal-mode helical antenna array for adaptive ing," Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol. 52, pp. 743-751, 2003.

I. Gupta and A. Ksienski, "Effect of mutual coupling on the performance of adaptive arrays," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 31, pp. 785-791, 1983.

H. Hui and S. Lu, "Receiving mutual impedance between two parallel dipole antennas," in TENCON 2006. 2006 IEEE Region 10 Conference, 2006, pp. 1-4.

H. T. Hui, "A new definition of mutual impedance for application in dipole receiving antenna arrays," Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, vol. 3, pp. 364-367, 2004.

R. S. Adve and T. K. Sarkar, "Compensation for the effects of mutual coupling on direct data domain adaptive algorithms," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 48, pp. 86-94, 2000.

H. T. Hui, "Reducing the mutual coupling effect in adaptive nulling using a re-defined mutual impedance," Microwave and Wireless Components Letters, IEEE, vol. 12, pp. 178-180, 2002.

B. Friedlander and A. J. Weiss, "Direction finding in the presence of mutual coupling," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 39, pp. 273-284, 1991.

H. T. Hui, "A practical approach to compensate for the mutual coupling effect in an adaptive dipole array," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 52, pp. 1262-1269, 2004.

H. T. Hui, "A new definition of mutual impedance for application in dipole receiving antenna arrays," Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, vol. 3, pp. 364-367, 2004.

H. T. Hui, "A practical approach to compensate for the mutual coupling effect in an adaptive dipole array," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 52, pp. 1262-1269, 2004.

H. T. Hui, "Improved Compensation for the Mutual Coupling Effect in a Dipole Array for Direction Finding," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 51, pp. 2498-2503, 2003.

H. T. Hui, "An effective compensation method for the mutual coupling effect in phased arrays for magnetic resonance imaging," Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 53, pp. 3576-3583, 2005.

H. T. Hui, "Decoupling methods for the mutual coupling effect in antenna arrays: a review," Recent Patents on Engineering, vol. 1, pp. 187-193, 2007.

H. S. Lui and H. Hui, "Improved mutual coupling compensation in compact antenna arrays," Microwaves, Antennas & Propagation, IET, vol. 4, pp. 1506-1516, 2010.

J. W. Wallace and M. A. Jensen, "Mutual coupling in MIMO wireless systems: A rigorous network theory analysis," Wireless Communications, IEEE Transactions on, vol. 3, pp. 1317-1325, 2004.

G. Sewell, Computational methods of linear algebra vol. 74: Wiley-Interscience, 2005.

G. H. Golub and C. F. Van Loan, Matrix computations vol. 3: Johns Hopkins University Press, 1996.

R. F. Harrington, Field computation by moment methods: Wiley-IEEE Press, 1993.