در این پایان نامه از روش های کاهش تزویج مانند ساختار باند ممنوعه، سطوح انتخابگر فرکانس، ساختارهای پچ های مقعر شده، حلقه های رزونانسی شکاف دار و فرکتالها طراحی های جدید ارائه شده است و از میان این روش ها، ساختارهای فرکتال برای اولین بار برای کاهش تزویج عنوان شده اند. روش های دیگری برای معرفی نیز ارائه شده است. و در نهایت با طراحی های ارائه شده به یک جمع بندی و مقایسه از نظر پهنای باند، بهره و سهولت ساخت رسیده ایم. بررسی این روش ها با نرم افزار شبیه ساز تمام موج hfss که تحلیلی واقعی تر و نزدیک به ساخت دارد، انجام شده است.

استفاده از سطوح چند لایه غیرهمسانگرد ، یکی از رایجترین روش ها برای کاهش امواج بازگشتی است. تحقیق رفتار امواج الکترومغناطیسی داخل این ساختارها، نیاز به حل روش های عددی پیچیده و طولانی دارد. برای سادگی و کاهش خطا، در این کار روش حل کاملی برای تحلیل میدان های داخل این ساختارها پیشنهاد شده است که قابل استفاده برای هر موج ورودی با هر پلاریزاسیون و هر جهت دلخواه است که نسبت به دیگر روش ها جامع تر و سریعتر است و همچنین در کاهش خطا در فرایند محاسبات، موثرتر است. با بکار بردن این روش، چگونگی تغییر پلاریزاسیون موج های بازگشتی توسط فرامواد ها نشان داده شده است و در حالت کلی چگونگی چرخش جهت پلاریزاسیون امواج در بازگشت، با بکار بردن سطح فلزی در انتهای ساختار چند لایه، تحقیق شده است.

در دهه¬ی 1960، تقویت کننده¬های پارامتری یکی از موضوع¬های فعال در زمینه¬ی تقویت کننده¬ها بودند ولی با ظهور تقویت کننده¬های ترانزیستوری حضور این تقویت کننده¬ها کمرنگ گشت. امروزه با پیشرفت فناوری cmos، بار دیگر توجهات بسمت تقویت کننده¬های پارامتری جلب شده است. مبدل پارامتری، خود نوعی تقویت کننده¬ی پارامتری است که توسط یک منبع سیگنال بزرگ و یک منبع سیگنال کوچک تحریک می¬گردد. مبدل پارامتری براساس یک خازن غیرخطی عمل می¬نماید. خازن غیرخطی باعث ایجاد هارمونیک¬ها و ترم¬های اینترمدولاسیون در خروجی مبدل می¬گردد و با توجه به نیاز یکی از این ترم¬ها با استفاده از فیلتر از خروجی استخراج می¬شود. با افزایش تمایل به پردازش و انتقال اطلاعات زیاد با سرعت بیشتر، ناچار به استفاده از فرکانس¬های بالاتر هستیم. با افزایش فرکانس و بتبع آن کاهش طول موج، دیگر نمی¬توان از ابعاد ادوات الکترونیکی در برابر طول موج صرفنظر کرد و از روش¬های مداری فشرده بهره گرفت. برای تحلیل این نوع مدارات، روش¬هایی وجود دارند که برپایه¬ی روش¬های عددی استوار هستند. روش¬های شبه گسترده و گسترده از جمله¬ی این روش¬ها هستند که از تئوری fdtd در تحلیل سیستم کمک می¬گیرند. در این پایان نامه یک مبدل پارامتری پایین¬بر را که با دو منبع با فرکانس بالا تحریک شده است، بکمک روش¬های مختلف تحلیل می¬کنیم و نشان خواهیم داد که روش¬های مداری معمول، در تحلیل این سیستم ناکارآمد می¬باشد. در ادامه، مبدل پارامتری پایین¬بر با استفاده از روش¬های شبه گسترده و گسترده تحلیل می¬شود و نتایج بدست آمده با هم مقایسه می¬گردد. در نهایت نشان داده می¬شود که با جابجایی محل الکترودهای دیود بکار رفته در مبدل، نتایج چگونه تغییر می¬کند و در نتیجه در ملاحظات ساخت، برای گرفتن خروجی بهتر، کدام محل برای قرار دادن الکترودها مناسبتر است.

دراین پایان نامه ابتدا آنتن های میکرواستریپ و انواع روش های تغذیه¬ای آن توضیح داده شده است. سپس با بررسی دقیق تر مدل تغذیه¬ی روزنه ای و بحث بر سر مدار معادل الکتریکی بر اساس مدل خط انتقال، به شبیه سازی یک آنتن نمونه پرداخته ایم. با دقت در روابط مورد بحث و المان های موثر در نرم افزار hfss.13 یک آنتن میکرواستریپ با فرکانس تشدید ghz3 و پهنای باند 4.4% و بهره ی db9.68 طراحی شده است. در مورد بحث موج میلیمتری نیز پس از معرفی و ارائه کاربردهای این نوع آنتن، با توجه به بحث کاهش بهره و پهنای باند، طرح جدیدی ارائه نموده¬ایم که نشان می¬دهد در فرکانس های بالاتر نیاز به تغییر الگو وجود دارد، یعنی نمی¬توان فقط با کاهش ابعاد آنتن در مقایسه با طول موج، فرکانس کاری آنتن را بدون خسارت به سایر مشخصات افزایش داد. طرح ارائه شده با توجه به شکل و ساختار آن از لحاظ ساخت نیز به صرفه می¬باشد. برای حذف تشعشع پشتی از یک لایه زمین دوگانه استفاده شده است. با شبیه سازی این طرح در فرکانس تشدید ghz30 به پهنای باند %25 و بهره ی db4.5 رسیده ایم. در بحث دوبانده کردن، با توجه به تحت تاثیر بودن فرکانس کاری آنتن از قطعه فرعی، برای تطبیق از دو قطعه فرعی برای تطبیق استفاده کرده ایم که پس از مطالعات پارامتریک و آزمایش مقادیر مختلف برای طول قطعه فرعی که بصورت سری با مدار قرار گرفته است تاثیر آن بر نمودار توان بازگشتی و پهنای باند آنتن مشاهده شده است. با در نظر گرفتن شرایط بهره¬ی آنتن در هر دو فرکانس ارسالی و دریافتی و عدم تداخل این دو بازه و بهره¬مندی از پهنای باند مناسب برای آنتن به دو فرکانس تشدید ghz30 با پهنای باند %4.3 و بهره¬ی db4.58 و فرکانس تشدید ghz23.5 با پهنای باند %2.8 و بهره¬ی db6.49 دست یافته ایم که نشان می¬دهد در هر دو باند آنتن از بهره ی خوبی برخوردار است که قادر به ارسال برای مرحله¬ی ساخت می¬باشد.

در این پایان نامه به بررسی، تحلیل و طراحی ساختار انتخابگر فرکانس به منظور بهبود عملکرد تششعی آنتن پچ میکرواستریپ می¬پردازیم. این عمل منجر به تولید آنتن فبری پروت می¬شود. آنتن¬های فبری پروت با فناوری¬های سطوح انتخاب گر فرکانس، سطوح باند ممنوعه الکترومغناطیسی و ساختار¬های فرا ماده ساخته می¬شوند. فرم آنتن های فبری پروت به این گونه است که المان تشعشعی بین دو صفحه بازتاب کننده شدید قرار می¬گیرد. قرار دادن یک منبع، که در اینجا یک آنتن پچ است، بین دو صفحه بازتاب کننده می¬تواند جهت دهی بالای آنتن را به وجود آورد. آنتن های فبری پروت مزایای زیادی از جمله فناوری ساخت آسان، ابعاد کوچک و جهت دهی بالای آنتن را دارا هستند. ولی معایبی نیز از جمله کاهش پهنای باند آنتن نیز دارا هستند. در این پایان نامه ضمن ذکر روش های مختلف طراحی آنتن فبری پروت و تحلیل روش های موجود بهترین طراحی را برای نیل به مقصود مد نظر که افزایش بهره و پهنای باند آنتن است، را ارائه خواهیم کرد. برای این منظور سه نوع طراحی را مورد بررسی قرار دادیم، که شامل طراحی انواع ساختارهای انتخابگر فرکانس تک لایه، طراحی ساختارهای انتخابگر فرکانس دو لایه و استفاده از ساختار انتخابگر فرکانس در رولایه و زیرلایه آنتن می¬شود. هر سه ساختار طراحی، شبیه سازی و عملکرد تشعشعی آنها با هم مقایسه شده است. در پایان طبق نتایج بدست آمده بهترین ساختار معرفی و نتایج آن بررسی گردیده است. آنتن فبری نهایی ارائه شده در این پایان نامه در باند x طراحی شده است و برای این آنتن ما به حداکثر افزایش پهنای باند %7/44 و حداکثر افزایش گین db 6/1 رسیدیم

در این پایان نامه، طراحی آنتن مونوپالس در پهنای باند می باشند. کد نویسی ها برای طراحی هیبرید و شیفت دهنده فاز در matlab و cst mws استفاده شده انجام cst mws انجام شده و شبیه سازی تمام موج آنتن و شبکه تغذیه در نرم افزار matlab نرم افزار شده است.

با نگاهی به جدول تخصیص فرکانسی می¬توان فهمید که تقریبا تمام بخش¬های قابل استفاده از طیف فرکانسی به کاربردهای خاص اختصاص یافته و در ظاهر با نوعی کمبود پهنای باند مواجه هستیم در حالیکه اگر طیف فرکانسی مورد استفاده را مرور کنیم، متوجه می¬شویم که برخی از قسمت¬های طیف در اغلب اوقات تقریبا بدون استفاده هستند که در این شرایط استفاده فرصت¬طلبانه از باند فرکانسی خالی ضروری به نظر می¬رسد. برای استفاده بهینه از طیف فرکانسی محققان مخابرات، رادیوشناختی را معرفی کردند. سنجش طیف یکی از بخش¬های مهم رادیوشناختی می¬باشد که در این بخش و در طول زمان سنجش، یک su جهت عمل حسگری باید به¬طور موقت ارسال داده خود را متوقف کند و برای پیداکردن باندهای خالی کمک کند. واضح است که هر چه تعداد suهای شرکت کننده در سنجش طیف بیشتر باشند احتمال یافتن حفره¬های خالی بیشتر می¬¬شودو دقت حس¬گری بالا می¬رود. ولی با توجه به این که suهای انتخاب شده در طول زمان عمل حس¬گری نمی¬توانند داده خود را ارسال کنند و همچنین برای پیداکردن باندهای خالی با نرخ بالا نیازمند تعداد su بیشتر و زمان پایش طولانی می¬باشیم سرباره به شبکه تحمیل می¬شود. افزایش تعداد suها باعث افزایش احتمال خطای تداخل و کاهش آن باعث افزایش احتمال هشدار غلط می¬گردد. بنابراین انتخاب تعداد suها جهت انجام عمل حس¬گری حائز اهمیت است. در این پایان¬نامه ساختار آشکارسازی انرژی را توضیح داده و خصوصیات آن را با رسم منحنی roc مورد بررسی قرار می-دهیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از سنجش طیف مشارکتی برای استفاده بهتر از منابع طیفی کمک می¬کند ما تعداد کاربرهای بهینه را برای بهینه¬سازی احتمال آشکارسازی و کاهش سرباره برای عملکرد بهتر استفاده از منابع بدست می¬آوریم در ادامه از تکنیک الگوریتم ژنتیک برای پیداکردن سطح آستانه بهینه بهره بردیم که نشان دادیم با انتخاب یک سطح آستانه بهینه احتمال آشکارسازی افزایش می¬یابد و از آموزش شبکه عصبی برای بدست آوردن پارامتر مجهول pd یا pfa و یا snr به ازای دو ورودی معلوم دیگر با استفاده از تقریب تابع انجام گرفته است که سرعت عملکرد را بالا می¬برد.