ارائه کننده: هدی رضائی
استاد راهنما: دکتر زهرا اطلس باف
استاد مشاور اول: دکتر کیوان فرورقی
استاد ناظر داخلی: دکتر بیژن عباسی
استاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر محمد صادق ابریشمیان (دانشگاه خواجه نصیر)
تاریخ: 1402/11/01
ساعت: 11
مکان: کلاس 09/6

چکیده:
از آنجا که در سال های اخیر نیاز روزافزونی به افزایش ظرفیت شبکه ی انتقال داده و همچنین افزایش سرعت انتقال بوده است، مخابرات نسل پنجم و تجهیزات لازم برای این نسل ارتباطی مورد توجه می باشد. از طرفی نیاز به جاگذاری آنتن های بیشتر در سطح شهر برای پوشش حداکثری مناطق حس می شود. آنتن های شفاف با شفافیتی بالای 80%، میتوانند بدون آسیب به زیبایی شهرها و خانه ها در سطح شهرها، پنجره خانه ها و اتومبیل ها و ... جاگذاری شده و در پوشش حداکثری مناطق تاثیر گذار باشند. همچنین قطبش یکی از پارامترهای مهم یک آنتن بوده و عموما آنتن های شبکه مخابرات شهری با قطبش های افقی یا عمودی عمل میکنند. لذا استفاده از آنتنی با قطبش 45 درجه، امکان دریافت موجی با فرکانس مشابه فرکانس آنتنی با قطبش افقی یا عمودی را در کنار آنها فراهم میکند و به این ترتیب موجب افزایش ظرفیت شبکه بدون ایجاد تداخل می شود.
باتوجه به مزایای گفته شده هدف از این پژوهش، طراحی و شبیه سازی یک آنتن شفاف با قطبش 45 درجه بوده که مشخصات تشعشعی مطلوبی داشته باشد و مناسب فرکانس های زیر 6 GHz برای نسل پنجم مخابرات باشد. در این پژوهش ابتدا تعدادی از آنتن های شفاف کار شده در مقالات و پژوهش ها مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت به مزایا و معایب هادی های شفاف پرکاربرد در ساخت آنتنهای شفاف پرداخته شده است. سپس ضمن بررسی تعدادی از آنتنهای با قطبش 45درجه، مکانیزم های دستیابی به این نوع قطبش مطالعه شده است. پس از آن، طراحی آنتن مد نظرمان را آغاز کرده و با اعمال تغییرات لازم بر روی ساختار، 3 مدل نهایی پیشهاد شده است. در هر سه مدل هادی مغناطیسی مصنوعی جهت افزایش بهره و بهبود تلفات بازگشتی آنتن به کار رفته است.
در مدل اول از سه مدل نهایی، ساختار دارای پهنای باند امپدانسی 6.3% با بهره ی 5.4 dB بوده است. در مدل شماره 2 پهنای باند امپدانسی 5.3% بوده و بهرهای برابر 4.8 dB دارد. در نهایت پهنای باند امپدانسی مدل شماره 3 برابر 4.2% و بهرهی آن 6.5 dB میباشد. پس از سه طراحی فوق، بر روی ساختاری مشابه سه مدل نهایی، سلول خورشیدی را با قرار دادن لایهای از جنس ژرمانیوم در ساختار، مدل سازی کرده و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار فوق دارای پهنای باندی برابر 20% و بهره ای در حدود 6 dB است. همچنین مدل دو پورته ی ساختارهای شماره 1 و2 با قطبش 45± درجه نیز در این پژوهش طراحی شده است.
در انتها مقایسه ای بین مدل های پیشنهادی این پژوهش و سایر پژوهشها صورت گرفته است که بر طبق آن، 3 مدل پیشنهادی با دارا بودن همزمان شفافیت و قطبش 45 درجه و همچنین مشخصات عملکردی مطلوب، گزینهی مناسبی برای آنتن های مخابرات نسل پنجم و تحقق شهرهای هوشمند می باشند.