وبلاگ

:
امروزه تقاضا برای استفاده از عناصر دو بانده در صنعت مخابرات رو به افزایش است. سیستمهای مخابرات با آنتن های دو بانده كاربرد زیادی دارند. سیركولاتور یكی از عناصر اصلی در چنین سیستم هایی است. با استفاده از سیركولاتور دو بانده می توان از یك تغذیه بین آنتن و سیستم مخابراتی استفاده نمود. یكی از اجزای اصلی در ساخت سیركولاتورهای چهار پورتی، كوپلرهای هایبریدی و كوپلرهای شاخه ای (BLC) می باشند.
(BLC) از چهار خط انتقال به طول ربع طول موج مؤثر در فركانس اصلی و هارمونیك هایی كار می كند.
معمولا این كوپلرها بزرگ هستند و سطح و فضای اشغال شده توسط آن ها زیاد است. در اكثر كاربردهای امروز به خصوص در بردهای صفحه ای و میكرواستریپی، این عیب محسوب می شود. لذا، امروزه روش های مختلفی برای كوچك سازی و افزایش پهنای باند این كوپلرها ارائه شده است.
در مخابرات مدرن امروزی نیاز به اجزاء دو بانده بالاخص كوپلر BLC دو بانده، می باشد تا مقدار عناصر مورد استفاده، كاهش یابد.
Hsiang از خطوط چپگرد برای دو بانده كردن كوپلر استفاده كرده است. BLC شامل خطوط متصل شده به یك جفت المان موازی گزارش شده است.

در این پروژه با استفاده از روشهای كوچك سازی BLC و تركیب آن ها با روشهای دو بانده سازی ابتدا BLC با ابعاد كوچك در دو بانده 900Mhz و 2400Mhz طراحی شده است سپس برای كاهش بیشتر سطح BLC صفحه ای از DGS ها استفاده شده است.

گزارش ارائه شده از نمونه طراحی سیركولاتور مورد نظر شامل قسمت های زیر می باشد:
در فصل اول كلیاتی در مورد مراحل انجام پروژه، هدف از انجام مراحل كار، پیشینه تحقیق های انجام شده در مورد مدارمورد نظر و روش كمی كار مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل دوم ابتدا نحوه افزایش پهنای باند كوپلرها، كوچك سازی با استفاده از مدار T و استفاده از مدار π برای دو بانده كرد ن كوپلربررسی شده است. سپس با استفاده از نرم افزارهای تخصصی مانند Serenade و Ansoft مدارات ذكر شده تحلیل گشته و نتایج شبیه سازی آورده شده اند.
در ادامه كوپلر كوچك شده با استفاده از مدار T، با توجه به روند ارائه شده در دو بانده كردن كوپلر با مدار π، در فصل سوم دو بانده شده و روابط حاصل برای دو بانده كردن آن به دست آمده است.
كوپلر به دست آمده با استفاده از نرم افزار ADS و Serenade و Ansoft تحلیل و بهینه گشته است و منحنی های مربوط به آن در این فصل آورده شده اند.
در فصل چهارم DGS به عنوان ابزاری برای كوچك سازی مدارات صفحه ای شرح داده شده و از آن برای كوچكتر كردن ابعاد كوپلر دو بانده استفاده شده است. نتایج شبیه سازی كوپلر حاصل، نشان داده شده است. چگونگی استفاده از كوپلر به دست آمده در طراحی سیركولاتور در فصل پنجم شرح داده شده است و در آخر در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه كار آورده شده است.

یكی از مهمترین موضوعات در بحث مخابرات نظامی، مباحث مربوط به كشف، شناسایی و شنود سیستمهای مخابراتی و به خصوص سیستمهای راداری (به طور عام تشعش عكننده) میباشد. اهمیت این موضوع به حدی زیاد شده است كه امروزه استفاده از این سیستمها به عنوان یكی از اركان نبرد محسوب میشود. سه گروه عمده از این سیستم ها، راداریاب های غیرفعال (Passive) و سیستم های پشتیبانی الكترونیكی (ESM) و الینت (Elint) می باشند. راداریاب های غیرفعال وظیفه شناسائی موقعیت تشعشع كننده های (رادار) سطحی (زمینی و دریائی) و هوائی را دارند و این كار را توسط سایت های خود و با استفاده از سیگنال های تشعشع شده در باندهای فركانسی مختلف از این سیستمها انجام میدهند. بر این اساس و با توجه به غیرفعا ل بودن (عدم ارسال سیگنال)، به این سیستم ها راداریاب نیز میگویند. تشخیص موقعیت در این سیستم ها به صورت دوبعدی (حداقل با 3 سایت) و سه بعدی (حداقل با 4 سایت) می باشد.

یكی از روش های رایج در این سیستم ها برای تعیین موقعیت تشعشع كننده، استفاده از اختلاف زمان دریافت سیگنال (TDOA) در سایت

 های مختلف این سیستم است. این سیستم با محاسبه TDOA و استفاده از برخی معادلات هندسی مربوط به هذلولی فرایند مكان یابی را اجرا م ینماید. لازم به ذكر است كه از هذلولی برای صفحه و از هذلول یگون برای حجم استفاده می شود. معادله اصلی برای این نوع مكان یابی (در صفحه) به صورت رابطه 1 می باشد.

دسته دوم، ESM، بر روی مشخصات الكترومغناطیسی سیگنال دریافتی تمركز دارند، بدین صورت كه با آنالیز سیگنال های دریافتی و استفاده از مشخصه ها و پارامترهای آنها، نظیر فركانس، PRF و دیگر پارامترها، نوع تشعشع كننده را مشخص می كنند. این سیستم ها معمولاً تنها سمت هدف را مشخص می كنند. گروه سوم، الینت، به نوعی تكامل یافته سیستم های ESM میباشند و همانند آنها بر روی مشخصه های الكترومغناظیسی سیگنال دریافتی جهت تعیین نوع تشعش عكننده تمركز دارند. تفاوت اساسی این سیستم با ESM در دقت و كار Online و Offline، بدین صورت كه این سیستم دقت بالاتری داشته ولی به صورت Offline کار می کند.
با توجه به اینكه اغلب تشعشع كننده ها پالسی می باشند، یكی از كارهای مهم در سیستم های مذكور تشخیص كدشده یا كدنشده بودن پالس های مذكور می باشد. در سیستم های غیرفعال تشخیص این مسئله باعث كاهش چشمگیر زمان محاسبات و به تبع آن افزایش احتمال آشكارسازی می شود. در سیستم های شنود نیز به عنوان یك داده ارزشمند در تشخیص هدف و نوع آن مورد استفاده می باشد و نیز باعث كاهش زمان محاسبات می شود. اما برای تشخیص این موضوع مشكلاتی وجود دارد كه فرایند تشخیص را مختل می كند كه به طور خلاصه به آن می پردازیم.

حدود دو دهه است که مطالعه بر روی استفاده از عملیات بازآرایی برای کاهش تلفات آغاز شده است و در نتیجه این مطالعات روش های متعددی برای انجام عملیات بارآرایی در مجلات و کنفرانس های مهندسی برق ارائه گردیده است. در بیشتر این مقالات بار نقاط مختلف در شبکه به صورت ثابت فرض شده و هدف پیدا نمودن آرایشی از شبکه بوده که در آن آرایش کمترین تلفات در شبکه اتفاق بیافتد. در این فصل به بررسی این مقالات و روش های مطرح شده در آنها پرداخته می شود.
2-1- روش سیوانلار و همکاران
روش سیوانلار به نامهای روش جستجوی اکتشافی و روش تعویض شاخه در مقالات شناخته می شود. الگوریتم این روش کار خود را از یک آرایش شعاعی شبکه شروع می نماید. بدین ترتیب که یکی از کلیدهای N.O را انتخاب نموده و می بندد، با بستن این کلید یک حلقه در شبکه ایجاد می شود در این موقع با استفاده از قوانین و روابط یکی از کلیدهای N.C حلقه ایجاد شده را انتخاب نموده و باز می نماید بدین ترتیب شبکه مجدداً ساختار شعاعی خود را باز می یابد. به این عمل اصطلاحاً عمل تعویض شاخه یا گزینه کلیدزنی گویند.

در حلقه ایجاد شده در اثر بستن یک کلید N.O با استفاده از روش های تجربی و اکتشافی و یکسری فرمولهای تقریبی میزان تلفات در اثر باز

 نمودن هر یک از کلیدهای N.C حلقه محاسبه می شود و کلیدی که بیشترین کاهش تلفات را در بر داشته باشد به عنوان کلید مناسب انتخاب می شود و این عمل برای تمامی کلیدهای N.O شبکه انجام می گیرد و بدین ترتیب ضمن حفظ آرایش شعاعی شبکه و تغذیه بارها، تلفات توان در شبکه کاهش داده می شود.

با این روش یک آرایش بهینه یا نزدیک بهینه شبکه از نظر میزان تلفات را می توان پیدا نمود. این روش دو زیربرنامه مختلف را برای محاسبه میزان کاهش تلفات به کار می گیرد.
در حالت کلی نحوه عمل بدین صورت است که ابتدا کلیه حالتهای ممکن، برای انجام عمل تعویض شاخه در شبکه مشخص شده، سپس با پیدا نمودن شاخه ای که بیشترین میزان تلفات را دارد و انجام عمل تعویض بر روی آن، وارد زیربرنامه دوم می شوند و در آن ولتاژها و جریانهای شبکه جدید مورد بررسی قرار گرفته و هر گونه تجاوز از محدوده های مورد قبول مشخص می گردد. البته فرض می شود در شبکه اولیه جریان و ولتاژ در محدوده مجاز قرار دارند و در غیر این صورت، ابتدا بایستی با استفاده از برنامه های دیگر از قبیل تعادل بار یا کنترل وار برای برطرف کردن مشکل اقدام نمود.
در صورتی که یک عمل تعویض شاخه منجر به نقض محدودیت های ولتاژ و جریان شود، آن گزینه کلیدزنی حذف و گزینه بعدی که بیشترین کاهش تلفات را به همراه دارد انتخاب می شود و عملیات فوق ادامه می یابد تا دیگر گزینه ای که باعث کاهش تلفات می گردد وجود نداشته باشد.