אנטנה רחבת סרט

תקציר העבודה:

נושא שדות אלקטרו מגנטים הוא תחום עדכני ומעניין המאתגר אלפי מהנדסים בימינו.
כידוע לנו, בכל תקשורת העוסקת בהעברת מידע באמצעות חוטים או בתקשורת אל חוטית מייצרים שינויים של שדות אלקטרו מגנטיים בטווח ההעברה. באופן זה הם מאפשרים העברת מידע מנקודה אחת לשנייה. אנטנות הן כלי מרכזי בתחום התקשורת המאפשרות את תהליך העברה וקבלת מידע. עקב כך שזהו כלי כה חשוב בתחום יישומי אלקטרוניקה ובפרט בתקשורת, הרבה מאוד מהנדסים ומדענים מנסים לשפר את הפרמטרים המסוימים של האנטנה (נניח שיפור רוחב סרט, נצילות ספקטראלית,הקטנת מימדים של אנטנה תוך שמירה על רוחב סרט המיועד).
בהרבה מאוד תחומים הידועים לנו היום יש יישומים של השתנות שדות אלקטרו מגנטיים כגון: מיפוי עצמים על ידי רדאר, למשל, או מיפוי עצמים בתחום הרפואה. כל זה מבוצע שיוני שדות אלקטרו מגנטים בטווח או במעגל אלקטרוני (יש קשר ישיר בין מתח וזרם לבין שדה חשמלי ומגנטי), לכן לאחר שהבנו את חשיבות הנושא, אנו יכולים להגיד בביטחון שבמידה ונצליח למפות שדות אלקטרו מגנטיים בטווחים מורכבים, למעשה, אנו נוכל להשליך את התוצאות לתחומים חשובים כגון: תחום תקשורת, תעשייה ביטחונית, תעשייה רפואית וחשמל (למשל בדיקת מקום פגיע ומדויק של ברק תוך העמדת מדד יחסית לנזק הנגרם לקו תמסורת, מדידות קרינה תוך שימוש בקרינה).

הצגת הבעיה ההנדסית ומטרות הפרויקט
1) מידול התפשטות של שדות אלקטרו מגנטיים בטווח מורכב במבנים וחומרים הקיימים בטבע. מודל ייבנה למספר מקרים של שדות אלקטרו מגנטיים . ישנו צורך לתת ערכים הניתנים למדידה
(ערכים אמיתיים) ובכך לאפשר למודל לתפקד בתור כלי לניסויים (סימולציות) ומדידות של מקרים שונים, שייוצגו בהמשך.
2) עקב ההתפתחות של איכות חיים הנובעת מהתפתחות העידן הטכנולוגי, נוצרה דרישה גבוהה למכשירים קטנים, אסטטיים וזולים. בפרויקט זה אציג אנטנה מבחינת כלי פיסיקלי, אסביר את תופעת ההתפשטות של שדות אלקטרו מגנטיים באנטנה מבחינה תיאורטית תוך הגדרת פרמטרים של כלי פיסיקלי זה, על מה הפרמטרים הללו עלולים להשפיע. בנוסף לכל בפרויקט זה אמדל את האנטנה מסוג monopole ,שמחוברת לתוך מוליך שעליו מחובר כבל. אמדוד את הפרמטרים של האנטנה בתוך סימולציה, תוך ניסיון להרחיב את רוחב הסרט תוך שמירה על המימדים של האנטנה.
3) ישנו נושא חדשני בתחום מיפוי שדות אלקטרו מגנטיים הנקרא Time reversal (היפוך זמן). זאת תופעה אשר לפני 16 שנה הוצגה בקהילה המדעית הניתנת לשימוש בתחום זה.
תופעת היפוך הזמן מאפשרת לנו הקלטת תהליך ולאחר מכן מאפשרת להפוך את ציר הזמן וכך לראות את התהליך המתרחש מהסוף להתחלה. תופעה זו פותחת בפנינו אופקים חדשים בתחום השדות, משמעות הדבר שכעת נוכל לזהות את מקור השידור של השדות שהוקלטו, אך זהו רק קצה הקרחון של האפשרויות החדשות הניתנות למימוש באמצעות ניצול תופעה זו.
בפרויקט זה אסביר את התופעה הנ"ל, אבדוק האם היא יכולה להתקיים בתחום שדות תוך כדי מימוש אמיתי של רכיבים כגון: אנטנה, כמו כן אבנה מודלים מתמטיים לבדיקת תופעה זו .
4) בפרויקט זה אציג לראשונה בדיקת קיום של תופעת היפוך בזמן בתוך טווחים אקראיים ותוך כדי הכנסת חומרים אקראיים. אבצע סימולציה זו תוך כדי הכנסת רכיבים (אנטנה רחבת סרט).
5) אציג שימושים לשיטת היפוך בזמן ולכל שימוש יהיה מודל מתאים. שיטה מהפכנית זו פותחת בפנינו תחומי עניין חדשים בנושאים עדכניים (אציג יישומים של שיטה זו). יש לציין שהשיטה היא מהפכנית אך אם זאת ניתנת למימוש על ידי ציוד וכלים הקיימים היום בתעשייה. בפרויקט זה לא אפרט מהם הרכיבים אלא אציג צורת חשיבה ופעולה חדשה המאפשרת שימוש של רכיבים וכלים אלו בצורה חדשנית.

תוכן העניינים:
פרק 1 : מבוא
1.1. תיאור הפרויקט
1.2 הצגת הבעיה ההנדסית ומטרות הפרויקט
1.3 שלבי עבודה של הפרויקט
פרק 2:סקר ספרות
2.1 FDTD
2.2 אנטנה והפרמטרים המגדירים אותה
2.2.1 אנטנה
2.2.2 עקום קרינה,כיווניות,GAIN
2.3 אנטנות רחבות סרט
2.3.1 סיקור קצר של אנטנות רחבות סרט [ 3 ]
2.3.2 יישומים של טכנולוגיית רחבת סרט [3]
2.4 הגבלות של אנטנות רחבות סרט
2.5 היפוך בזמן (TIME-REVERSAL)
2.5.1 הצגת היפוך בזמן
2.5.2 יישומים של היפוך בזמן
פרק 3: מידול נומרי של תופעות אלקטרומגנטיות באמצעות שיטת FDTD
3.1 מידול התפשטות גלים בקו תמסורת: משוואת הגלים
3.1.1 שיקולים לבחירת פרמטרים:
3.1.2 תנאי התחלה
3.1.3 היפוך הזמן Time reversal
3.1.4 תנאי שפה
3.2 מידול התפשטות גלים בקו תמסורת: משוואות הטלגרפיה
3.2.1 משוואות הטלגרפיה
3.2.2 תנאי התחלה
3.2.3 תנאי שפה במשואות הטלגרפיה
3.2.4 מידול של מקור
3.2.5 מבנה קוד המודל
פרק 4: מידול נומרי של שדות אלקטרומגנטיות בדו מימד באמצעות שיטת FDTD
4.1 מידול שדות אלקטרומגנטיים: משוואת מקסוול,העברה למשוואת הטלגרפיה בבעיות חד- מימדיות
4.2 מידול שדות אלקטרומגנטיים :גל אלקטרו מגנטי דו- מימדי
4.2.1 גל אלקטרו מגנטי דו-מימדי סימטריה קרטזית
4.2.2 גל אלקטרו מגנטי דו-מימדי סימטריה גלילית
4.3 תנאי שפה עבור מקרה דו מימדי בסימטריה גלילית
4.3.1 מידול תנאי שפה CPML
פרק 5: תיכנון ומידול נומרי באמצעות שיטת FDTD של אנטנה מונופול
5.1 תיכנון תיאורטי עבור אנטנה מונופול
5.2 מידול של אנטנה מונופול בעזרת אלגוריתם FDTD
5.3 קביעת פרמטרים הנחוצים למידול של אנטנה
5.4 ניתוח של תוצאות הסימולציה עבור אנטנה מונופול
פרק 6: היפוך הזמן
6.1 הקדמה
6.2 רקע תיאורטי לתופעת היפוך הזמן
6.3.1: מידול של תופעת היפוך הזמן בקוארדינטות קרטזיות
6.3.2: מידול של תופעת היפוך הזמן בסימטריה גלילית תוך כדי שימוש באנטנה מונופול
פרק 7: סיכום ומסקנות סופיים
פרק 8: רשימת ספרות

קטע מהעבודה:

תגים:

FDTD · היפוך · הזמן · TIME · REVEARSAL · אנטנה · רחבת · סרט · ANTENNA · UWB · חשמל · אלקטרוניקה

אפשרויות משלוח:

ניתן לקבל ולהזמין עבודה זו באופן מיידי במאגר העבודות של יובנק. כל עבודה אקדמית בנושא "אנטנה רחבת סרט", סמינריון אודות "אנטנה רחבת סרט" או עבודת מחקר בנושא ניתנת להזמנה ולהורדה אוטומטית לאחר ביצוע התשלום.

אפשרויות תשלום:

ניתן לשלם עבור כל העבודות האקדמיות, סמינריונים, ועבודות המחקר בעזרת כרטיסי ויזה ומאסטרקרד 24 שעות ביממה.