فهرست مطالب

پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی - سال دوم شماره 1 (بهار 1402)

نشریه پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی
سال دوم شماره 1 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • یحیی نیل برگی* صفحات 1-8

    در این مقاله ابتدا به تعریف مبانی متامتریال و جاذب های الکترومغناطیسی و سپس به بررسی رزوناتور CR-SRR با استفاده ازجاذب فراماده پرداختیم. یکی از ویژگی های این طراحی وساختار شبیه سازی شده ابعاد بسیار کوچکتر ازساختار طراحی شده قبلی می باشد که باعث صرفه جویی در هزینه های ساخت آن می شود. متامتریال طراحی شده در این مقاله رابه صورت عددی و تجربی برای کاربردهای رادار و Wi-Fi بررسی و شبیه سازی نمودیم. این فراماده ، سه فرکانس رزونانس GHZ 3. 3،GHZ 2. 5 و GHZ 1. 8 ایجادمی کند. کل ابعاد سلول واحد شبیه سازی شده 8 × 8 × 274. 1 میلی متر است. فرکانس 3. 3 گیگاهرتز در رادار هواشناسی استفاده می شود. وازفرکانس 20. 5 گیگاهرتز به طور گسترده در Wi-Fi برای برنامه های کاربردی با پهنای باند بالا و سرعت بالا استفاده می شود. طراحی رزوناتور فراماده با ابعاد بهینه شده که باعث افزایش پهنای باند به بیش از 32% و بهبود یافتن پارامتر پراکندگی S تا 50. 60% درمحدوده فرکانس Wi-Fi می باشد. این ویژگی ها باعث بالا رفتن حساسیت وکارایی متمایز رزوناتور فراماده شبیه سازی شده دراین مقاله شده است.

    کلیدواژگان: متامتریال، رزوناتور، فرامواد، زیرلایه، ضریب نفوذپذیری
  • مصطفی امیری*، بهراد محبوبی صفحات 9-20

    شبکه های توزیع شده مبتنی بر اجماع سیستم هایی هستند که به منظور رسیدن به یک مقدار مشترک، از محاسبات و ارتباطات محلی مابین گره های شبکه بهره می گیرند. در این شبکه ها، اجماع به معنای دستیابی به توافق در مورد یک مقدار مشخص مورد علاقه است که به وضعیت همه عوامل بستگی دارد. الگوریتم اجماع یک ضابطه درون شبکه ای است که تبادل اطلاعات بین یک عامل و همه همسایه های آن را در شبکه مشخص می کند. در این تحقیق سعی شده است ضمن بیان مفهوم اجماع در شبکه های پهپادی توزیع شده، اثرات عوامل نامطلوب (نویز، محوشدگی و...) بر الگوریتم های اجماع را بیان نماییم. در این تحقیق با در نظر گرفتن سیگنال های برداری شده، کنترل اجماع میانگین برای شبکه های زمان گسسته ی با عامل های درجه یک و با توپولوژی ثابت و متغیر جهت دار مورد بررسی قرارگفته است و سپس بعد از شبیه سازی های انجام گرفته نتایج حاصل و نحوه بهبود نرخ همگرایی پهپادها را با کارهای قبل که از سیگنال های اسکالر بهره گرفته شده مقایسه گردیده است. از آنجا که برای طراحی ورودی های کنترلی شبکه، داده های هر عامل (پهپاد) ، از ادغام وضعیت محلی آن عامل با وضعیت عامل های همسایه که متاثر از نویز ارتباطی تصادفی است حاصل می شود، شرایط لازم و کافی برای رسیدن به اجماع میانگین این پروتکل ها برای توپولوژی ثابت و متغیر جهت دار شرح داده شده است

    کلیدواژگان: شبکه چند عامله، شبکه توزیع شده، اجماع، تئوری گراف
  • فرصاد حیدری*، فریبرز پرندین صفحات 21-26
    استفاده از تکنولوژی های جدید در جنگهای الکترونیکی امری اجتناب ناپذیر است. یکی از سلاح های جدید در این زمینه لیزرها هستند. سلاح های لیزری با با هدایت پرتو لیزر و تمرکز آن برروی هدف باعث تخریب آن می شود. لیزر به معنی تقویت نور به روش گسیل القایی تابش است. در این تحقیق سعی شده است تا با بهره گیری از ویژگی های ساختارهای کریستال فوتونیکی و اتصال آن به بدنه جنگنده های هوایی توان تخریبی این دسته از سلاح ها به حداقل میزان خود برسد. به دلیل خاصیت شکاف باند فوتونی کریستال های فوتونیکی و ایجاد چندین موج بر در میله های عایق، نور فرودی لیزر منحرف شده و به درون موج برها هدایت شده و نور لیزر کمترین برخورد را با بدنه هواپیما دارد. ساختار از شبکه های شش وجهی ساخته شده است که کمترین میزان نشت نور از موج بر را دارد. ویژگی مهم دیگر ساختار پیشنهادی این است که تمام میله های دی الکتریک دارای شعاع یکسان هستند که این موجب آسان ترشدن طراحی و پیاده سازی می شود. .
    کلیدواژگان: کریستال فوتونی، موج بر نوری، شکاف باند فوتونیکی، سلاح لیزری
  • وحید نجف پور*، ناصر سلطانی، بهروز زادمهر صفحات 27-34
    در سال های اخیر تیوری مجموعه راف به یکی از راه حل های قدرتمند در حل مسیله هوش مصنوعی و داده کاوی تبدیل شده است. یک سیستم اطلاعاتی ناقص به جدول های داده ای اطلاق می شود که برخی درایه های صفات آن مقداری ندارند. انتخاب ویژگی بر اساس مجموعه های راف فازی یک رویکرد موثر برای انتخاب بهترین زیر مجموعه ای از ویژگی ها است. تیوری مجموعه فازی و نظریه مجموعه های راف دو نظریه متمایز اما مکمل است که با عدم اطمینان در داده ها مواجه می شوند. ویژگی های برجسته هر دو نظریه در محدوده تیوری تنظیم راف فازی قرار گرفته است. این تیوری ترکیبی به عنوان یک ابزار بالقوه برای استخراج داده ها، مخصوصا برای انتخاب ویژگی ها مفید است. با این حال، مطالعات نسبتا کمی در مورد داده های ناقص با فواصل زمانی وجود دارد. هدف از این مقاله ارایه یک رویکرد مجموعه ای فازی بر اساس غلبه بر سیستم های اطلاعاتی با ارزش ناقص است.از آنجا که کاهش ویژگی یک مسیله NP-hard به شمار می آید، الگوریتم تقریبی سریع و موثر مورد نیاز است.. در این مقاله، یک رویکرد بهینه سازی جدید، که به عنوان الگوریتم چرخه آب شناخته می شود برای حل این مسیله مورد استفاده قرار گرفته است . روش ارایه شده بر روی مجموعه داده های شناخته شده UCI آزمایش و تست گردید. نتایج آزمایشات، نشان می دهد که راف فازی و الگوریتم پیشنهاد شده نتایج مناسبی ارایه داد که درخور تامل است.
    کلیدواژگان: الگوریتم چرخه آب، تئوری مجموعه راف، راف فازی، سیستم اطلاعاتی ناقص، کاهش ویژگی
  • مهدی شیخی* صفحات 35-42

     کاربرد وسیع تقویت کننده های RF پهن باند در انواع مدارهای مخابراتی و الکترونیکی باعث شده است که طراحی بهینه ان ها مورد توجه پژوهشگران قرار گیرد. مسیله مهم در طراحی تقویت کننده های RF توجه به مقادیر ترانزیستورها، مقاومت ها و ولتاژهای بایاس بوده و این مسیله محاسبات دستی طراحی را پیچیده می کند. در این مقاله ساختار یک تقویت کننده پهن باند بدون سلف توسط کاربر پیشنهاد می گردد و مقادیر اجزای مدار شامل پهنای ترانزیستورها، مقدار مقاومت ها و ولتاژهای بایاس به وسیله الگوریتم های فرا ابتکاری چند هدفه طراحی و پیشنهاد شده و مقادیر بهره توان (S21)، تطبیق امپدانس ورودی (S11)، عدد نویز (NF) و توان مصرفی توسط این الگوریتم ها بهینه می شوند. نتایج به دست آمده با استفاده از مدل های دقیق عناصر در شبیه سازی نشان دهنده توانایی قابل توجه این الگوریتم ها در یافتن مقادیر اجزای مدار با بهترین مقدار هست. برنامه های الگوریتم با Matlab نوشته شده و شبیه سازی مدار به وسیله Hspice با تکنولوژی 0/18 میکرو متر انجام گرفته است.

    کلیدواژگان: تقویت کننده پهن باند، بدون سلف، الگوریتم های فرا ابتکاری چندهدفه، بهینه سازی
  • مهدی زارعپور*، امید پاکدل آذر، پیام نجاتی صفحات 43-48

    در این مقاله آنتن قابل تغییر برای استفاده بی سیم معرفی شده است. این آنتن از جیوه که در میکروکانال تزریق شده است، از طریق روش لیتوگرافی تشکیل شده است. این آنتن در برابر تغییر شکل مقاوم است و در نهایت می تواند به حالت اولیه بر می گردد. اندازه اولیه این آنتن 2 سانتی متر وتا 2.4 سانتی متر قابل کشش است. فرکانس رزنانس و الگوی تشعشی آنتن در دو صفحه E و H برای هر دو حالت بدون کشش و با کشش شبیه سازی و رسم شده است (در نرم افزار Comsol). بعد از ساخت آنتن، مقادیر اندازه گیری شده با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است که نتایج شبیه به هم حاصل شده است. این آنتن قابلیت استفاده در حسگرهای مبتنی بر فشار و قابل نصب بر روی بدن را دارد. در مقایسه با دیگر آنتن های ساخته شده، این آنتن در فرکانس مرکزی 5 گیگاهرتز دارای بهره بهتری است. نوآوری این تحقیق طراحی و ساخت آنتن قابل کشش با بهره بالاتر نسبت به آنتن های مشابه است.

    کلیدواژگان: آنتن دوقطبی قابل کشش، کانال میکروسیال، آنتن جیوه، فرکانس تشدید
|
  • Yahya Nilbargi * Pages 1-8

    In this article, we first defined the basics of metamaterials and electromagnetic absorbers, and then investigated the CR-SRR resonator using metamaterial absorbers. One of the features of this design and simulated structure is much smaller dimensions than the previously designed structure, which saves its construction costs. The metamaterial designed in this article was investigated and simulated numerically and experimentally for radar and Wi-Fi applications. This metamaterial creates three resonance frequencies of GHZ 3.3, GHZ 2.5 and GHZ 1.8. The total dimensions of the simulated unit cell are 8 × 8 × 274.1 mm. 3.3 GHz frequency is used in weather radar. The 20.5GHz frequency is widely used in Wi-Fi for high-bandwidth and high-speed applications. The design of the metamaterial resonator with optimized dimensions increases the bandwidth to more than 32% and improves the dispersion parameter S to 50.60% in the Wi-Fi frequency range. These features have increased the sensitivity and distinctive performance of the metamaterial resonator simulated in this article.

    Keywords: Resonator, metamaterial, Substrate, permeability coefficient, radar absorbers
  • Mostafa Amiri *, Behrad Mahboobi Pages 9-20

    Distributed consensus networks are systems that use calculations and local communication between network nodes in order to reach a common value. In these networks, consensus means reaching an agreement on a specific value of interest that depends on the state of all agents. The consensus algorithm is a protocol that determines the exchange of information between an agent and all its neighbors in the network. In this research, while expressing the concept of consensus in distributed networks, we have tried to express the effects of adverse factors (noise, fading …) on consensus algorithms. Also in this research, considering the vectored signals, average consensus control for discrete-time networks with first-order agents and for fix and switching directional topology has been investigated, and then by simulation, the results, and the convergence rate has been compared with previous works that used scalar signal. Since for the design of the control inputs of the network, the data of each agent(drone) is obtained from the integration of the local state of that agent with the state of the neighboring agents which is affected by random communication noise, the necessary and sufficient conditions to reach the average consensus for the fixed and switching directional topology has been obtained.

    Keywords: multi-agent network, distributed network, consensus, Drone, Graph theory
  • Farsad Heidari *, Fariborz Parandin Pages 21-26
    The use of new technologies in electronic warfare is inevitable. One of the new weapons in this field are lasers. Laser weapons destroy a target by directing a laser beam and aiming it at the target. Laser means light amplification by the method of inductive emission of radiation. In this paper, it has been tried to use the features of photonic crystal structures and connect it to the body of air fighters to reduce the destructive power of these weapons to its minimum level. Due to the property of the photonic band gap of photonic crystals and the creation of several waveguides in the dielectric rods, the incident light of the laser is deflected and directed into the waveguides, and the laser light has the least collision with the fuselage. The structure is made of hexagonal lattice, which has the lowest amount of light leakage from the waveguide. Another important feature of the proposed structure is that all the dielectric rods have the same radius, which makes the design and implementation easier..
    Keywords: Photonic Crystal, Optical wave, Photonic Band Gap, Laser weapon
  • Vahid Najafpoor *, Naser Soltani, Behrooz Zadmehr Pages 27-34
    In recent years, rough set theory has become one of the powerful solutions in solving the problem of artificial intelligence and data mining. But the classic version of the Raff set theory is not very suitable for discussing feature reduction in imperfect information systems. An incomplete information system refers to data tables that do not have a value in some attribute directories. Feature selection based on fuzzy rough sets is an effective approach to select the best subset of features. Fuzzy set theory and rough set theory are two distinct but complementary theories that deal with uncertainty in data. The salient features of both theories are within the scope of fuzzy rough tuning theory. This hybrid theory is useful as a potential tool for data mining, especially for feature selection. However, there are relatively few studies on incomplete data with time intervals. The purpose of this paper is to present a fuzzy set approach based on overcoming information systems with incomplete value. Since feature reduction is an NP-hard problem, a fast and effective approximation algorithm is required.. In this paper A new optimization approach known as water cycle algorithm has been used to solve this problem. The presented method was tested on the known UCI dataset. The results of the experiments show that the fuzzy rough and the proposed algorithm gave appropriate results, which is reasonable.
    Keywords: Water Cycle Algorithm, Rough Set Theory, fuzzy rough, incomplete information system, Feature reduction
  • Mahdi Sheikhi * Pages 35-42

    The wide application of wideband RF amplifiers in a variety of telecommunication and electronic circuits has led researchers to optimize their design. An important issue in the design of RF amplifiers is the consideration of transistor values resistors and bias voltages which complicate the design of manual calculations. In this paper the structure of a inductorless wideband amplifier is proposed by the user and the values of the circuit components including transistor width, resistor values and bias voltages are designed and proposed by multi-objective algorithms and power gain (S21) input impedance (S11) noise number (NF) and power consumption are optimized by these algorithms. The results obtained by using detailed element models in the simulation show the considerable ability of these algorithms to find the values of the best-valued circuit components. The algorithm programs were written with Matlab and the circuit was simulated by Hspice with 0.18 µm technology.

    Keywords: Wideband Amplifier, Inductorless, Multi-objective heuristic algorithms, optimization
  • Mehdi Zarepour *, Omid Pakdel Azar, Payam Nejati Pages 43-48

    This paper presented a reconfigurable dipole antenna for use in wireless communication. The antenna comprises the liquid metal (mercury) injected into the microchannels, by employing soft lithography methods, microfluidic channels are fabricated with Polydimethylsiloxane. The antennas can resist mechanical deformation and return to their original position after the removal of applied stress. The initial length of the antenna is 2cm which can stretch up to 2.4cm. The resonant frequency and radiation patterns in E and H planes can be tuned by increasing the length of the dipole antenna (in COMSOL). To validate the measured antenna, the resonant frequency and radiation patterns are compared with the results of the finite element methods software. Similar results are obtained. This antenna can be used in pressure-based sensors and sensors that can be installed on the body. Compared to other manufactured antennas, this antenna has a better gain at the central frequency of 5 GHz. The innovation of this research is the design and construction of a stretchable antenna with a higher gain than other similar antennas.

    Keywords: Stretchable dipole antenna, Microfluidic channel, Mercury Antenna, Resonant frequency