Μελέτη Μικροκυματικών Κεραιών Υψηλής Ισχύος

Abstract

H Θεωρία των Μικροκυμάτων Υψηλής ισχύος (HPM Theory) έχει διατυπωθεί εδώ και δεκαετίες, εντούτοις, προσφάτως παρατηρήθηκε αξιοσημείωτη επιστροφή στη μελέτη της HPM θεωρίας και των εφαρμογών της. Το γεγονός αυτό οφείλεται κυρίως στη δυνατότητα της HPM ακτινοβολίας να καταστρέφει ή να δημιουργεί εσκεμμένες ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (Intentional Electromagnetic Interferences- IEMI), στη συντριπτική πλειονότητα των σημερινών εμπορικών και μη, ηλεκτρονικών συστημάτων. Η ολοένα αυξανόμενη εξάρτηση της ζωής του σύγχρονου ανθρώπου από τα ηλεκτρονικά συστήματα, μπορεί να καταστήσει τις HPM εφαρμογές και συστήματα, ένα πραγματικό υπερόπλο, οι επιπτώσεις της χρήσης του οποίου εναπόκεινται στις προθέσεις των κατασκευαστών του. Η παρούσα διπλωματική εργασία χωρίζεται σε δύο βασικά μέρη. Το πρώτο μέρος, αποτελεί την βιβλιογραφική αναζήτηση και περιλαμβάνει τα Kεφάλαια 1,2 και 3. Στο Kεφάλαιο 1 αναλύονται οι βασικές αρχές της HPM θεωρίας, στο Kεφάλαιο 2 αναλύεται ενδελεχώς η δομή του HPM συστήματος και στο Kεφάλαιο 3 μελετώνται οι βασικότερες HPM κεραίες. Το δεύτερο μέρος σχετίζεται με την προσομοίωση μιας HPM κεραίας στο λογισμικό προσομοίωσης High Frequency Structural Simulator (HFSS) και περιλαμβάνει τα Kεφάλαια 4 και 5. Στο Kεφάλαιο 4, ο αναγνώστης μυείται στις βασικές έννοιες και εργαλεία του HFSS, ενώ στο Kεφάλαιο 5, υλοποιείται η προσομοίωση μιας προτεινόμενης ευρυζωνικής (UWB) HPM κεραίας, της Valentine κεραίας (σχεδιασμένη στο πρόγραμμα HFSS). Στο Kεφάλαιο αυτό δίδονται οι ακριβείς διαστάσεις της μελετώμενης Valentine κεραίας, αναλύονται τα σχεδιαστικά βήματα που ακολουθήθηκαν για την εκτέλεση της προσομοίωσης στο HFSS και τέλος παρατίθενται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης στο επιλεγμένο εύρος συχνοτήτων.Kύριος στόχος της συγκεκριμένης εργασίας είναι η ανασκόπηση και η επαλήθευση των χαρακτηριστικών της ευρυζωνικότητας (μέσω της μελέτης του συντελεστή ανάκλασης), της κατευθυντικότητας και του υψηλού κέρδους στο UWB συχνοτικό φάσμα των 1-10GHz, για την υπο μελέτη Valentine κεραία.