Σχεδιαση Κεραιας Επιλεγομενου Διαγραμματος Ακτινοβολιας Με Χρηση Διακοπτων Σε Διπολα

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η σχεδίαση και η προσομοίωση λειτουργίας κεραίας, τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας της οποίας περιγράφονται από έξι διαγράμματα ακτινοβολίας. Κατά τη διαδικασία σχεδιασμού δόθηκε έμφαση στη κατεύθυνση μέγιστης ακτινοβολίας του κύριου λοβού κάθε διαγράμματος ώστε αυτοί να καλύπτουν όσο το δυνατό μεγαλύτερο γωνιακό εύρος. Η κεραία που σχεδιάστηκε αποτελείται από τρία στοιχεία, ένα ενεργό δίπολο και δύο παρασιτικά, ενώ η προσαρμογή των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας της, γίνεται με τη βοήθεια διακοπτών που έχουν τοποθετηθεί σε κατάλληλες θέσεις στο σώμα της κεραίας. Η κεραία αυτή μπορεί να βελτιώσει το επίπεδο επικοινωνίας σε περιβάλλοντα όπου η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ανακλάται και περιθλάται από εμπόδια που παρεμβάλλονται στη διαδρομή διάδοσης, μετριάζοντας τις διαλείψεις που υφίσταται το σήμα λόγω της διάδοσης πολλαπλών διαδρομών. Συγκεκριμένα, προσομοιώθηκε η λειτουργία της στη συχνότητα 2.4GHz σε περιβάλλον εσωτερικού χώρου μη οπτικής επαφής (NLOS) και συγκρίθηκε με αυτή διπολικής κεραίας στις ίδιες συνθήκες, ώστε να δειχθεί η υπεροχή της στην αντιμετώπιση των διαλείψεων έναντι του απλού διπόλου. Για το σχεδιασμό αλλά και την προσομοίωση λειτουργίας της κεραίας, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα προσομοίωσης SuperNEC της εταιρίας Poynting Software Pty Ltd. Το SuperNEC βασίζεται στον αριθμητικό ηλεκτρομαγνητικό κώδικα (Numerical Electromagnetic Code) και προσομοιώνει τις διατάξεις χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των ροπών (Method of Moments, ΜoΜ) και τη γεωμετρική Θεωρία της Περίθλασης (Uniform geometrical Theory of Diffraction, UTD).