Тема : “ Диаграма на излъчване на плазмена антена ”
DESCRIPTION
Софийски университет Св. Кл. Охридски Физически факултет. Магистърска програма “ Безжични мрежи и устройства ”. Дипломна работа. Тема : “ Диаграма на излъчване на плазмена антена ”. Йордан Стефанов Дервишев фак. № 360107. Мотивация. Преимущества на плазмените антени - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Тема:“Диаграма на излъчване на плазмена
антена”
Йордан Стефанов Дервишев
фак. № 360107
Дипломна работа
Софийски университет Св. Кл. Охридски
Физически факултет
Магистърска програма “Безжични мрежи и устройства”
Мотивация
Преимущества на плазмените антени
Възможности за работа в широк честотен обхват – 10MHz ÷
60GHz;
Кратко време за включване и изключване - < 400ns;
Възможност за големи скорости за предаване на данни – 7
Gbps;
Когато антената е изключена тя е радиопрозрачна;
Липса на звънене и трудно засичане от радари;
Възможност за електронен контрол на параметрите;
Компактни размери и ниска маса;
Цел
Симулиране на реална плазмена антена с напречно на
капилярката възбуждане на повърхнинни вълни и изследване
на диаграмата и на излъчване.
Съдържание
1. Основни параметри на антените
2. Видове вибраторни антени
3. Плазма и видове плазмени антени
4. Методи за измерване на диаграма на излъчване на
антени
5. Симулация на плазмена антена с Ansoft HFSS
6. Измерване на диаграма на излъчване на плазмена
антена
Рефлекторни плазмени антени
Плазмени антени с изтичащи въллни
Плазмени антени с повърхнинни вълни
SMART плазмени антени
Видове плазмени антени
)(
2
1'''
jp
rj
rr
0
2
m
een
p
00
0
Сигнала се отразява от плазмата
Радиовълната се поглъща от плазмата
Радиовълната преминава през плазматаf 2
eue
enj
Видове плазмени антени
Повърхнинните вълни се разспространяват на границата между
две среди
Плазмената антена е създадена с един сигнал.
Част от сигнала създава плазма и част се излъчва.
Получава се режим на стояща вълна който е много по-ефективен.
Плазмени антени с повърхнинни вълни
Напречна плазмена антена с повъхнинни вълни на честотаf = 2.45 GHz
Видове плазмени антениSMART плазмени антени
Преимущества Насочен или ненасочен режим; Селективно нулиране на интерференцията; Компактна апертура; Електронно насочване на лъча в една или много
посоки; Компакнти размери и ниско тегло; Поддръжка на MIMO;
Модел на симулацията
3-D изглед
Изглед отгоре
Изглед отстрани
Близък план на жилото Възбуждане на разряд
Размери на стъклената капилярка: дължина: 15.85 mm; външен диаметър: 2.96 mm; вътрешен диаметър: 2 mm; дебелина на стената: 0.48 mm.
Части на коаксиалната линия: (A) подаване на сигнал; (B) възбудител на повърнинни
вълни; (C) съгласуване.
A B C
2 mm2,96 mm
0,45 mm
15,85 mm
Резултати Диаграма на излъчване на симетрична плазмена антена
Абсорбирана
мощност:
0.787 W
Излъчена мощност: 0.347 W
КПД: 0.44
0P
P Коефициент на полезно действие
Резултати Диаграма на излъчване на монополна плазмена антена
Абсорбирана
мощност:
0.622 W
Излъчена мощност: 0.2 W
КПД: 0.322
0P
P Коефициент на полезно действие
Резултати
Начална позиция: 0 mm
Крайна позиция : -14 mm
Среда: -6.775 mm
Параметризиране на позицията на възбуждане на плазмата
Интервал на отместването: 0 mm ÷ 14 mm, стъпка 0.02 mm
Влияние на мястото на възбуждане
Метод на двете антени
Метод на трите антени
Сравнителен метод
Сканиращ метод
Методи за измерване на антени
16Fr
t
rdB P
PRG 1010 log10
4log20
2
1
GS
AUTdBGSdBAUT P
PGG 10,, log10
k
t
rjdBidB P
PRGG
1010 log104
log20
Далечна зона
Методи за измерване на антениСканиращ метод
Подвижна платформа
Измервана антена
Стационарна платформа
Измервана антенаПозиция на измервателната антена
Опитна постановка и резултати
Измерена диаграма на излъчване
Схема на опитната постановка
f = 2.45 GHz
HF 38B RFAnalyzer
800 MHz – 2500 MHz
Симулирана е плазмена антена със симулатор Ansoft HFSS
При възбуждане в средата на плазмената антена може да
бъде достигната ефективност до 85%.
От получените диаграми на излъчве на симулирана
симетрична плазмена антена може да се заключи, че
излъчването е подобно на метална антена.
Полученият резултат за измерената диаграмата на
излъчване на реална плазмена антена е близък до
симулираните диаграми на излъчване
Заключение
Благодаря за вниманието
Плазмена антена на твърдотелна подложка PSiAn (Plasma Silicon
Antenna)
Приложения:
Small Cell Backhaul at V-band (60GHz);
Gigabit Wireless LAN (e.g. WiGig - 1 ÷ 7 Gbps);
Intelligent transport systems (ITS) at 63GHz;
Vehicle radar (77GHz);
На разположение през 2013-14 година