پاورپوینت مطالعه و شبیه سازی آنتن های موبایل

مقدمه:
آنتن ها به عنوان یکی از اجزای اساسی در سامانه های مخابراتی، نقش کلیدی در انتقال و دریافت امواج الکترومغناطیسی ایفا می کنند. انتقال این امواج می تواند از طریق ساختارهای هدایت کننده ای مانند خطوط انتقال و موجبرها انجام شود یا بدون واسطه و تنها با استفاده از آنتن های فرستنده و گیرنده صورت گیرد. انتخاب میان این روش ها به عواملی نظیر فرکانس کاری، فاصله انتقال، میزان تلفات و ملاحظات اقتصادی وابسته است. در فرکانس های پایین و فواصل کوتاه، خطوط انتقال کارایی بالاتری دارند، اما با افزایش فرکانس و فاصله، تلفات سیگنال و هزینه های اجرایی افزایش یافته و استفاده از آنتن ها به گزینه ای منطقی تر تبدیل می شود.

تحولات تاریخی در حوزه تولید سیگنال های فرکانس بالا، تأثیر مستقیمی بر توسعه آنتن ها داشته است. با معرفی لامپ های تریود در دهه ۱۹۲۰، امکان تولید امواج پیوسته و طراحی آنتن های تشدیدی مانند دوقطبی نیم موج فراهم شد. در ادامه، پیشرفت فناوری های مایکروویوی و اختراع مولدهایی نظیر مگنی ترون و کلایسترون، مسیر طراحی آنتن های بوقی و سپس آنتن های پیشرفته تر را هموار کرد. این روند به ویژه در دوران جنگ جهانی دوم با توسعه گسترده سامانه های راداری شتاب گرفت و به ابداع آنتن های بشقابی، عدسی ها و آنتن های شکافی انجامید.

در عصر حاضر، گسترش مخابرات سیار و سیستم های بی سیم، تنوع آنتن های مورد استفاده را به طور چشمگیری افزایش داده است. آنتن های تلفن همراه به دلیل محدودیت های فضایی، الزامات عملکردی و نیاز به پوشش باندهای فرکانسی مختلف، از نظر طراحی و بهینه سازی دارای پیچیدگی های ویژه ای هستند. در این میان، آنتن PIFA به عنوان یکی از پرکاربردترین ساختارها در گوشی های تلفن همراه مطرح شده و به دلیل ابعاد کوچک، تطبیق پذیری مناسب و قابلیت طراحی چندبانده، جایگاه ویژه ای یافته است.

مطالعه و شبیه سازی آنتن های موبایل مستلزم شناخت دقیق مشخصات تشعشعی، امپدانس ورودی، پهنای باند فرکانسی، بهره، قطبش موج و بازده تشعشعی است. استفاده از ابزارهای شبیه سازی عددی مانند نرم افزار HFSS امکان تحلیل دقیق رفتار الکترومغناطیسی آنتن ها را فراهم می کند و بررسی اثر پارامترهایی نظیر پیکربندی زمین، ساختار فیزیکی آنتن و حضور اجزای داخلی دستگاه را میسر می سازد.

فهرست مطالب
فصل ۱- مشخصات تشعشعی یک آنتن
تقسیم بندی نواحی اطراف یک آنتن
شدت تشعشعی آنتن
نمودارهای تشعشعی
پهنای تابۀ نیم توان (HPBW)
VSWR و پهنای باند فرکانسی یک آنتن
بهره جهتی آنتن
سمت گرایی
بازده تشعشعی آنتن
بهره یا گین آنتن (G)
امپدانس ورودی آنتن
قطبش موج

فصل ۲- آنتن های تلفن همراه
انواع آنتن های موبایل
آنتن های سیمی و روند تکاملی آنتن PIFA
یک روش ساده برای بهبود پهنای باند آنتن با حجم ثابت

فصل ۳- توصیف کیفی و تحلیل عملکرد آنتن PIFA
آنتن و پیکربندی پورت زمین
تحلیل آنتن PIFA با استفاده از مدل خط انتقال
روش تحلیل عملکرد آنتن PIFA در این پژوهش
شبیه سازی یک آنتن مونوپل به کمک نرم افزار HFSS

فصل ۴- نحوه طراحی آنتن PIFA در این تحقیق
مقدمه
طراحی اولیه آنتن
تبدیل آنتن PIFA تک باند به دو باند
بهینه سازی آنتن طراحی شده
اثر حضور باتری در مشخصات تشعشعی آنتن
به همراه نمودار