149- پروژه آماده: بررسی طراحی و ساخت ترکیب کننده و مقسم فضایی توان – 62 صفحه فايل ورد (word)

فهرست مطالب

عنوان    صفحه

فصل 1-            موجبر نوری       2

1-1-    مقدمه              2

1-2-    انعکاس؛شکست و هدایت نور       2

1-3-    تار ضریب شکست تدریجی          5

1-4-    مواد اولیه تار نوری          7

1-5-    ساخت             8

فصل 2-            مخابرات مایکروویو          12

2-1-    موج،طیف و طول موج الکترومغناطیسی چیست؟   12

2-1-1-            موج:      12

2-2-    طیف الکترومغناطیسی    17

2-3-    طیف الکترومغناطیسی    18

2-4-    ریزموج یا مایکروویو Microwaves:   مایکروویو چیست ؟ 19

2-5-    امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟  21

2-6-    کاربرد ریز موج یا مایکروویو:         22

2-6-1-            نظامی:   24

2-7-    مخابرات مايكروويو          27

فصل 3-            طراحي و ساخت مقسم/تركيب كننده فضايي توان 36

3-1-    پيشگفتار           36

3-2-    طراحي و شبيه سازي ساختار موجبري  TEMبزرگ شونده            38

3-3-    طراحي و شبيه سازي مبدل هاي متقاطر باريك شونده فوق العاده پهن باند  44

3-4-    شبيه سازي مقسم/تركيب كننده فضايي توان 16 راهه       48

3-5-    ساخت و اندازه گيري      51

فصل 4-            نتيجه‌گيري و پيشنهادها  56

4-1-    نتيجه‌گيري        56

4-2-    پيشنهادها          56

فهرست مراجع   58

فناوري مايكروويو و موج ميلي متري در زمينه هاي تجاري و نظامي داراي كاربردهاي بسيار زيادي است. تقويت كننده هاي با توان خروجي بالا و پهن باند در محدوده فركانس هاي مايكروويو و موج ميلي متري يكي از قسمت هاي بسيار مهم و ضروري سيستم هاي دفاعي و مخابراتي است كه درسيستم هاي مخابرات ي، رادار و جنگ الكترونيك كاربرد دارد. هرچند كه قطعات نيمه هادي در فركانس هاي مايكروويو، كوچك وكم وزن هستند و نياز به منبع تغذيه با ولتاژ كم دارند ولي سطح توان پهن باند قابل دسترس از قطعات نيمه هادي محدود است و براي گرفتن توان بالا از آن ها دچار محدوديت هستيم . لامپ هاي مايكروويو داراي توان خروجي بالا مي باشند در حالي كه مصرف ولتاژ و جريان آن ها بسيار بالا است، عمر مفيدشان پايين است، مستعد از كار افتادن ناشي از خرابي يك قسمت مي باشند و نسبت به قطعات حالت جامد نويزي تر مي باشند.

با توجه به محدوديت هايي كه براي قطعات حالت جامد و لامپ هاي خلأ مطرح است، لزوم استفاده از روش هاي بهتر براي رسيدن به توان بالا و پهن باند معلوم مي گردد. يك روش كلي براي رسيدن به توان بالا، تركيب توان خروجي چندين قطعه حالت جامد است كه ايده آن در شکل ‏3 1 نشان داده شده است. تقسيم و تركيب توان با روش هاي مختلفي مي تواند صورت گيرد.

شکل ‏3 1: نمايش كلي مقسم/تركيب كننده هاي توان

در روش هاي مداري، استفاده از مقسم و تركيب كننده ويلكينسون مطرح مي باشد كه عيب اين روش پهناي باند كم و از طرف ديگر تلفات بزرگ تركيب كننده مي باشد. با روش تركيب فضايي توان، تركيب توان در فضا، نه لزوماً در فضاي آزاد بلكه در درون موجبر مستطيلي يا در درون يك خط هم محور كه ابعاد آن بزرگ شده است، مي تواند صورت گيرد. ايده اصلي روش تركيب فضايي توان در سال 1968 مطرح شد [ ].

ايده اوليه روش تركيب فضايي توان در درون موجبر مستطيلي در سال 1997 ارائه شد [ ] و نمونه هايي از اين تركيب كننده هاي فضايي نيز ساخته شد [ ،  ،   و  ]. تركيب فضايي توان در موجبر مستطيلي داراي معايب عمده اي است از جمله وجود فركانس قطع پايين و بنابراين محدوديت پهناي باند، اثر واپاشي موجبر، تحريك مود غالب TE10 و در نتيجه غير يكنواخت تحريك شدن آرايه ها.

با استفاده از يك محيط موجبري TEM مانند يك خط هم محور كه ابعاد آن بزرگ شده ميتوان بر اين مشكلات غلبه كرد. اين ايده اولين بار در سال 2000 عملي شد [ ] . در اين گزارش طراحي و ساخت يك مقسم/ تركيب كننده فضايي توان 16 راهه پهن باند (GHz 18-2) با استفاده از ساختار موجبري TEM و مبدل هاي متقاطر باريك شونده انجام شده است. اين ساختار قابليت افزودن ادوات نيمه هادي براي ساخت تقويت كننده توان پهن باند را خواهد داشت.