طراحی و ساخت آنتن GSM و GPS به همراه گزارش

Description:

این آنتن Dual Band در دو فرکانس کاری 900MHz و 1.8ٖGHZ عمل میکند و در مقیاس کوچک میباشد و در همه جهات سیگنال را دریافت میکند.
نرم افزار hfss استفاده شده است.

مقدمه

هدف اصلي در اين پژوهش  طراحي و شبیه سازی دو آنتن در باندهای فرکانسی مربوطه مناسب برای گوشی های تلفن همراه می باشد. آنتن طراحي شده در اين پژوهش در دو باند موجود در مخابرات سيار يعني 900MHz   و 1800MHz   مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. در ابتدا یک نمونه آنتن PIFA که مناسب برای کاربردهای موبایل است را شبیه سازی نموده و سپس یک نمونه آنتن مایکرواستریپ به همراه زیر لایه و ابعاد مناسب را شبیه سازی نموده و مزیت این آنتن نسبت به آنتن PIFA در پترن تشعشعی آن می باشد که در تمام جهات سیگنال دریافت میکند یا به عبارتی در فرکانس های 900 و 1800 مگاهرتز دارای پترن تمام جهته میباشد.

آنتن طراحي شده داراي ابعاد تقريبي 40mm 30mm 10mm   ميباشد که در مقايسه با آنتنهايي که تاکنون طراحي شده است ابعاد تقريبا مناسبي دارد.

همانطور که مي دانيد در آنتنهاي PIFA، که تا کنون طراحي شده است، حضور اجسام مختلف در اطراف آن مانند باطري گوشي يا صفحه نمايش و … تاثير زيادي روي مشخصات آنتن PIFA  از جمله VSWR  و محل رزونانس دارند، در اين پژوهش سعي شده است که اين نوع آنتن (PIFA) طوري طراحي شود که نسبت به محيط اطراف تاثير پذيري کمتري داشته باشد. براي اين کار از يک صفحه رسانا مابين صفحات تشعشعي و جعبه گوشي به طوري که لبه هاي صفحه به صفحات تشعشعي نزديک شده استفاده شده است. در ادامه نحوه طراحي و بهينه سازي آن به صورت گام به گام و مرحله به مرحله توضيح داده شده است.

بهينه سازي آنتن طراحي شده

براي اينکه آنتن PIFA  دو باند طراحي شده تقريبا در دو باند 900MHz  و 1800MHz   با پهناي باند و VSWR مناسبي تشديد نمايد يک سري پارامترهاي قابل تغيير در آن به طور تجربي و به روش سعي و خطا در چندين مقدار ممکن تغيير کرده است و نتيجه اين تغييرات مشاهده شده و در نهايت بهترين مقدار اين پارامترها انتخاب شده است.

از جمله پارامترهاي قابل تغيير در آنتن فوق مي توان به محل تغذيه، پهناي اتصال کوتاه، محل اتصال کوتاه، فاصله صفحه تشعشع کننده و صفحه زمين (ارتفاع آنتن)، محل شکاف هاي ايجاد شده و… اشاره کرد. در ادامه به تغيير چندين پارامتر مهم در آنتن فوق و مشاهده نتيجه اين تغييرات پرداخته می شود.

همانطور که در قسمت هاي قبل اشاره شده  با ايجاد چند شکاف روي صفحه تشعشعي آن در عین ثابت بودن طول الکتريکي آن، طول فيزيکي آن کاهش داده شده است.

با ايجاد دو شکاف در صفحه تشعشعي باند 900MHz   و دو شکاف در صفحه تشعشعي باند 1800MHz   طول فيزيکي آن به 38mm   و عرض آن  به 28mm  کاهش داده شده است، عرض صفحه تشعشعي باند 900MHz   حدود 13.5mm  و عرض صفحه تشعشعي 1800MHz   حدود 7mm  ميباشد. محل آن روي جعبه گوشي تلفن در بالاي گوشي و در وسط  آن در نظر گرفته شده است تا الگوي تشعشعي (radiation pattern) مناسبي حاصل شود و در عین حال آنتن از پوشش دست دور بماند. حال به تغيير چند پارامتر از آن و مشاهده اثر اين تغييرات پرداخته شده است.

 

 

سفارش پروژه دانشجویی

درخواست همکاری با ما برای انجام پروژه دانشجویی

معرفی رشته مهندسی برق

تماس با ما

درباره ما بیشتر بدانید

مشاهده نمونه کار های ما

 

 

تبديل آنتن PIFA   تک باند به دو باند

در این قسمت سعی شده است با استفاده از روش فوق و با استفاده از  طرح اوليه بدست آمده از آنتن PIFA   تک باند  (900MHz)  این آنتن تبديل به يک آنتنPIFA دو باند (1800-900MHz)  شود . براي اينکه آنتن طراحی شده در قسمت قبل دو باند شود از دو صفحه تشعشعي مجزا با طولهاي متفاوت که روي اين آنتن ايجاد شده استفاده شده است اما همان‌طور که مشخص است طول اين آنتن در باند 900MHz  که حدودا 70mm  است تقريبا نسبت به گوشي بلند است براي کوتاهتر شدن طول صفحه تشعشعي آن و در نتيجه خود آن  از تعدادي شکاف روي صفحه تشعشعي آن استفاده شده . می‌توان مشاهده نمود که شکاف‌ها طوري ايجاد شده که مجموع طول الکتريکي آن در باند 900MHz  تقريبا 70mm  و مجموع طول الکتريکي آن در باند 1800MHz  تقريبا 35mm  می باشند.

براي اينکه آنتن در دو باند فوق کاملا بطور مجزا تشعشع کند و اين دو باند روي هم تزويج کمتري داشته باشند جهت قرارگيري صفحات تشعشعي طوري در نظر گرفته شده که اين دو صفحه کمترين تزويج را روي يکديگر داشته باشند به طوري که در اشکال زیر مشخص است، بيشترين ميزان انتشار ميدان E در باند 900MHz  تقريبا در جهت عرض آن و بيشترين ميزان انتشار ميدان E در باند 1800MHz   تقريبا در جهت طول آن ميباشد.

بهينه سازي آنتن طراحي شده

براي اينکه آنتن PIFA   دو باند طراحي شده تقريبا در دو باند 900MHz  و 1800MHz   با پهناي باند و VSWR مناسبي تشديد نمايد يک سري پارامترهاي قابل تغيير در آن به طور تجربي و به روش سعي و خطا در چندين مقدار ممکن تغيير کرده است و نتيجه اين تغييرات مشاهده شده و در نهايت بهترين مقدار اين پارامترها انتخاب شده است.

از جمله پارامترهاي قابل تغيير در آنتن فوق مي توان به محل تغذيه، پهناي اتصال کوتاه، محل اتصال کوتاه، فاصله صفحه تشعشع کننده و صفحه زمين (ارتفاع آن)، محل شکاف هاي ايجاد شده و… اشاره کرد. در ادامه به تغيير چندين پارامتر مهم در آنتن فوق و مشاهده نتيجه اين تغييرات پرداخته می شود.

همانطور که در قسمت هاي قبل اشاره شده  با ايجاد چند شکاف روي صفحه تشعشعي آن در عین ثابت بودن طول الکتريکي آن، طول فيزيکي آن کاهش داده شده است.

دانلود گزارش

 

More screenshots:
بالا

با اشتراک گذاری در گوگل پلاس تخفیف بگیرید