فهرست مطالب

الکترومغناطیس کاربردی - پیاپی 1 (زمستان 1392)

نشریه الکترومغناطیس کاربردی
پیاپی 1 (زمستان 1392)

  • 64 صفحه، بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1392/03/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • تحلیل و شبیه سازی لنز چند لایه عرضی دی الکتریک
    محمد مهدی تسخیری، محمد خلج امیر حسینی صفحه 1
    روش های متعددی برای افزایش بهره ی آنتن وجود دارد. این روش ها با استفاده از، آرایه ای کردن آنتن و یا با تغییر در ابعاد آنتن صورت گرفته است. استفاده از لنز، روشی دیگر جهت افزایش بهره ی آنتن می باشد. لنز ها دارای انواع بسیار متنوعی می باشند. لنزی که در این مقاله مورد بررسی و طراحی قرار می گیرد، از نوع لنزهای مسطح است که ضریب دی الکتریک آن در راستای عرضی به صورت چند لایه ای می باشد. شبیه سازی این ساختار با استفاده از نرم افزار تمام موج HFSS انجام شده است. در این مدل نسبت های بین دی الکتریک لایه های مختلف و عرض هر لایه به صورتی تعیین گردیده که زاویه خروجی تا حد امکان عمود بر سطح لنز باشد. این لنز مسطح بهره ی آنتن موجبری دایروی را به اندازه ی 5/5 dB افزایش می دهد. این لنز مستقل از فرکانس بوده و برای پهنای باند وسیعی عملکرد قابل قبولی دارد.
    کلیدواژگان: لنز، لنز دی الکتریک، زاویه بحرانی، بهر آنتن
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بهینه سازی هندسه آرایه برای شکل دهی پرتو در سیستم های آنتن هوشمند
    فاطمه عسگری، فروهر فرزانه صفحه 9
    در این مقاله تاثیر چینش عناصر آرایه، به عبارت دیگر ساختار هندسی آرایه در کیفیت الگوریتم ماکزیمم کردن نسبت سیگنال به تداخل برای شکل دهی پرتو بررسی می شود و نشان می دهد که جا به جایی محل عناصر می تواند تغییرات قابل توجهی در شکل پرتو ایجاد کند. برای رسیدن به این مقصود هندسه های مختلف دو و سه بعدی با تعداد چهار عنصر در آرایه برای حالتی که یک سیگنال اصلی و دو سیگنال تداخلی وجود دارد، با هم مقایسه می شوند. همچنین پرتو شکل یافته از یک آرایه مستطیلی چهار در چهار که 16 عنصر دارد و تعداد عناصر آن بسیار بیشتر از مجموع تعداد سیگنال های اصلی و تداخلی در نظر گرفته شده است، به عنوان معیار مناسبی برای پرتو مطلوب ایجاد شده در کنار ساختارهای هندسی چهار عنصری قرار می گیرد و مشاهده می شود که با انتخاب ساختار هندسی مناسب برای آرایه می توان از تعدادعناصر کمتر و در نتیجه هزینه پایین تری بهره برد. همچنین ساختار هندسی آرایه چهار عنصری با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای یک سناریوی خاص و تعداد 1000 و 10000 سناریوی تصادفی به صورت تجمعی بهینه سازی شده و نتایج شکل دهی پرتو با این ساختارهای هندسی بهینه آورده می شود.
    کلیدواژگان: آنتن هوشمند، آنتن آرایه ای، شکل دهی پرتو، هندسه آرایه، نسبت سیگنال به تداخل
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • به کار گیری الگوریتم MLPSO در پردازش اندازه گیری آنتن به روش میدان نزدیک مسطح
    سمیه چمانی، حدیثه ناساری، سیدمحسن ابوتراب صفحه 19
    در سال های اخیر با حرکت بسمت فرکانس های بالا، اندازه گیری الگوی تابشی میدان دور آنتن های بزرگ بصورت مستقیم در اتاق های بدون انعکاس با خطا همراه شده و استفاده از روش های اندازه گیری میدان نزدیک یک ضرورت است. در این مقاله از اندازه گیری میدان نزدیک بروش مسطح برای استخراج الگوی تابشی میدان دور یک آنتن بشقابی استفاده شده است. برای کاهش خطای ناشی از قطع کردن تبدیل فوریه که در تبدیل میدان نزدیک-میدان دور (NF-FF) متداول با آن مواجه هستیم، از روش جریان مغناطیسی معادل (EMC) استفاده می کنیم که منجر به حل یک مساله پراکندگی معکوس می شود. برای حل این مساله پراکندگی معکوس، از یک نسخه محلی اصلاح شده الگوریتم بهینه سازی گروهی ذرات (MLPSO) استفاده می شودکه پیچیدگی های حل معادله انتگرالی و محاسبه تابع گرین که اغلب در مسائل پراکندگی معکوس بکار می رود را ندارد. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با (NF-FF) در بازه زاویه ای گسترده تری پاسخ های دقیق تر را بدست می دهد.
    کلیدواژگان: آنتن، اندازه گیری میدان نزدیک، بهینه سازی گروه ذرات محلی اصلاح شده (MLPSO)، تبدیل میدان نزدیک، میدان دور، روش جریان مغناطیسی معادل (EMC)
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس
    شراره ژیان، میرستار مشین چی اصل، حسین ملهم صفحه 27
    مطالعه ی حاضر، بررسی اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ میدان حاصل از یک دوقطبی الکتریکی افقیHED،Horizontal ElectricDipole، بر روی سطح زمین است. مدل اول مورد مطالعه در این پایان نامه یک زمین دولایه ناهمگن و ناهمسانگرد که شامل یک رولایه ناهمسانگردVTI، Vertical Transverse Isotropy،یاهمسانگردعرضیبامحورقائم، با ضخامت d و یک زیر لایه همسانگرد و با ضخامت بینهایت،و مدل دوم یک نیم فضای همگن و ناهمساگرد VTIمی باشند.هدف از بررسی مدل اول، مشاهده ی چگونگی تغییر میدان های الکتریکی قرار گرفته در سطح با تغییر فاصله ی چشمه و نقطه ی مشاهده است و هدف از مطالعه مدل دوم، بدست آوردن میدان الکتریکی بر حسب فرکانس در یک فاصله مشخص بین چشمه و نقطه ی مشاهده می باشد.نتایج حاصل نشان می دهد با تغییر فاصله چشمه-نقطه مشاهده و فرکانس در حضور ناهمسانگردی، دامنه ی میدان های دریافت شده بر روی سطح به طور قابل توجه ای تغییر می کند و این تغییرات با مدل های همسانگرد مورد مقایسه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: ناهمسانگردی، میدان های الکترومغناطیس، حوزه فرکانس، دوقطبی الکتریکی افقی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بهینه سازی شدت میدان الکتریکی در طراحی تجهیزات فشار قوی با استفاده از شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک بر پایه روش اجزای محدود با تکیه بر کلیدهای نوع خلاء
    اسعد شمشادی، سیدمحمدتقی بطحایی، اصغر اکبری صفحه 39
    در این مقاله بحث بهینه سازی شدت میدان الکتریکی در تجهیزات فشارقوی با تاکید بر ساختار داخلی یک کلید فشارقوی خلاء به تفصیل مورد بحث قرار گرفته و تلاش گردیده است روشی نوین و جامع در این زمینه معرفی گردد. بر پایه این روش مدل غیر بهینه اولیه از لحاظ شدت میدان الکتریکی داخلی محفظه با استفاده از روش اجزای محدود مورد تحلیل قرار گرفته و مناطق با شدت میدان های بحرانی و کلیه پارامترهای دخیل در طراحی مرتبط و حدود تغییرات آنها مشخص می گردد. در ادامه جهت این پارامترها با استفاده از تابع تصادفی نرمال مجموعه جدیدی که منطبق با طراحی های جدید می باشد تشکیل می گردد. مدلهای متناظر با هر بردار طراحی دوباره با استفاده از روش اجزای محدود از لجاظ حداکثر شدت میدان مورد مطالعه قرار گرفته و یک شبکه عصبی مناسب با درصد خطای قابل قبول جهت تشکیل الگویی از ارتباط حداکثرشدت میدان الکتریکی داخلی و پارامترهای طراحی آموزش می بیند. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و استفاده از شبکه آموزش دیده در قالب یک تابع هدف بردار مقادیربهینه استخراج و مدل بهینه سازی شده متناظر از لحاظ درصد کاهش شدت میدان الکتریکی داخلی اعتبار سنجی می گردد.
    کلیدواژگان: کلیدهای خلاء، شدت میدان الکتریکی، روش اجزای محدود، شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل و مقایسه دو ساختار متداول مبدل ولتاژ تسلای مبتنی بر اسپارک گپ
    علی عباسی، محمدحسین خانزاده صفحه 49
    ترانسفورماتور تسلا یکی از ابزارهای متداول برای تولید ولتاژهای بسیار بالا می باشد. در این مقاله به بررسی دو ساختار متفاوت از ترانسفورماتور تسلای مبتنی بر اسپارک گپ پرداخته شده است. تفاوت دو ساختار ترانسفورماتور تسلا در نوع ترانسفورماتور افزاینده مورد استفاده، محل قرار گرفتن اسپارک گپ و خازن سمت اولیه می باشد. در این مقاله سعی بر این بوده است که معادلات دیفرانسیل بیان کننده رفتار هر کدام از دو ساختار ترانسفورماتور تسلا به روش تحلیلی در حالت های شارژ و دشارژ حل شده و دو ساختار باهم مقایسه شود، در حالتی که حل معادلات دیفرانسیل به صورت تحلیلی امکان پذیر نبوده از روش انتگرال گیری عددی اویلر استفاده شده است. هم چنین تاثیر برخی پارامترهای سیستم مانند لحظه ایجاد جرقه و اندوکتانس نشتی ترانسفورماتور افزاینده نیز در هر دو ساختار بر ولتاژ خروجی ترانسفورماتور تسلا مطالعه، و از مدل عناصر فشرده برای اجزای ترانسفورماتور تسلا استفاده، و از تلفات مقاومتی صرف نظر شده است. برای بررسی صحت و دقت روابط محاسبه شده، نتایج حاصله از معادلات تحلیلی و حل عددی با نتایج شبیه سازی بدست آمده از نرم افزار MATLAB/Simulink مقایسه شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج تحلیلی و حل عددی نشان می دهد که روابط محاسبه شده از اعتبار خوبی برخوردار هستند و در شرایط یکسان، یکی از دو ساختار بررسی شده، از توانایی بیشتری برای تولید ولتاژهای بالاتر برخوردار است، و با کاهش اندوکتانس نشتی ترانسفورماتور افزاینده، ولتاژ خروجی ترانسفورماتور تسلا در هر دو ساختار افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: مبدل ولتاژ تسلا، اسپارک گپ، مبدل ولتاژ لامپ نئون، روش انتگرال گیری اویلر
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Analysis and simulation of the transverse dielectric multilayer lens
    Page 1
    There are several methods to increase the antenna's gain. this methods have been provided in the form of the array antenna or by changing in the size of antenna. Lens is the other way that used to increase the antenna's gain. There are a several types of lens. the lens which used in this paper is flat disc and transverse dielectric multilayer. The structure design is carried out with the commercial full-wave software Ansoft HFSS V15. the output angle should be perpendicular to the flat lens surface, so, the relationship between the different dielectric layers and the width of each layer was determined In this model. This flat disc and transverse dielectric multilayer lens increase the gain of circular waveguide antenna as much as 5/5 dB. This flat disc and transverse dielectric multilayer lens is independent of frequency and has acceptable wide bandwidth performance.
    Keywords: lens, dielectric lens, critical angle, antenna gain
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Array Geometry Optimization for Beamforming in Smart Antenna System
    Page 9
    his paper investigates different geometries in two and three dimensions for array antenna with four elements. We study the influence of array elements location, or array geometry, in performance of maximum signal to interference beamforming algorithm and it turns out changing elements place in array antenna varies the array antenna beam. To compare antenna beam for various array geometry we considered special circumstances of one signal and two interferences. Also beam of antenna for sixteen elements array antenna in the structure of 4x4 rectangular, is the basis of the comparison, regarding to its elements number, which is much more than the number of signal and interferences. We optimized geometry of the four elements array, which is presented for minimizing signal to interference ratio under special circumstances. Furthermore, we optimized array geometry for 1000 and 10000 random conditions cumulatively using genetic algorithm. Then we considered the beam of this optimized array geometry under special circumstances
    Keywords: smart antenna, array antenna, Beamforming, array geometry, signal to interference ratio
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Applying MLPSO algorithm in the computations of planar near-field antenna measurement
    Page 19
    Use of high frequencies in recent years, has made direct antenna measurement in anechoic chambers an inaccurate method for large antennas. So, near-field measurement has become a necessity. In this paper, planar near-field measurement is applied to a parabolic reflector. To mitigate Fourier transform truncation error which occurs in conventional near-field to far-field (NF-FF) transformation, we use equivalent magnetic current (EMC) method. Using EMC method leads to an inverse scattering problem where modified local best particle swarm optimization (MLPSO) has been used to solve it. In most of inverse scattering problems, MLPSO is much simpler than usual methods of integral equation solving which need Green’s function calculation. The results show that, compared to basic NF-FF transformations, the method presented here gives more accurate results in a wider angular range.
    Keywords: Antenna, near, field measurement, Particle Swarm Optimization (PSO), near, field to far, field transformation (NF, FF), equivalent magnetic current (EMC) method
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Effect of Conductivity Anisotropy on MTEM Response in the frequency domain
    Page 27
    The current study is an investigation of the conductivity anisotropic effects, in response of a horizontal electric dipole (HED) field located on the earth surface. Two models have been studied in this research: 1. an inhomogeneous and anisotropic two-layered Earth including a VTI (vertical transverse isotropy) anisotropic overburden with defined thickness and an isotropic substratum with infinite thickness, 2. a homogeneous and VTI anisotropic half-space.The purpose of studying first model is to find how the electric field components on earth surface changes with varying offset. In the second model, the electric field can be obtained at a certain offset for each condition in terms of frequency. Results show that the electric fields which have received on surface, change considerably with varying source-observation point and frequency in anisotropic media (with anisotropy coefficients of 1.5, 2, 3); and these changes have been compared with the isotropic case (where anistropy coefficient is 1).
    Keywords: Anisotropy, Electromagnetic fields, Frequency domain, horizontal electric dipole
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Analysis and Comparison of Two Conventional Structure of Spark Gap Tesla Transformer
    Page 49
    Tesla transformer is one of the most common devices to produce very high voltage. In this paper, two conventional structure of spark gap tesla transformer is investigated. The difference between two types of tesla transformer is in the type of step up transformer, location of spark gap and primary capacitor. In this paper, the differential equations expressing behavior of two structure of Tesla transformer are analytically solved in both of charge and discharge condition. Of course, when analytical solution of those differential equations has been arduous, the Euler numerical integration has been used. Also the effect of some system parameters such as beginning instant of spark and leakage inductance of the step up transformer on output voltage of tesla transformer is studied. It should be noted that in this paper, of lumped model of Tesla transformer is used and resistive losses are neglected. To verify the validity of obtained results, the results are compared with results of simulation in MATLAB/Simulink software. Comparison of Analytical and numerical results with simulation results, shows that the calculated equations have a good reputation.
    Keywords: Tesla Transformer, Spark Gap, Neon Sign Transformer, Euler Integration Method
    Abstract View Paper Original: Persian