Тема : “ Диаграма на излъчване на плазмена антена ”

1. Софийски университет Св. Кл. Охридски Физически факултет Магистърска програма “Безжични мрежи и устройства” • Дипломна работа Тема: “Диаграма на излъчване на плазмена антена” Йордан Стефанов Дервишев фак. № 360107

2. Мотивация • Преимущества на плазмените антени • Възможности за работа в широк честотен обхват – 10MHz ÷60GHz; • Кратко време за включване и изключване - < 400ns; • Възможност за големи скорости за предаване на данни – 7 Gbps; • Когато антената е изключена тя е радиопрозрачна; • Липса на звънене и трудно засичане от радари; • Възможност за електронен контрол на параметрите; • Компактни размери и ниска маса; • Цел • Симулиране на реална плазмена антена с напречно на капилярката възбуждане на повърхнинни вълни и изследване на диаграмата и на излъчване.

3. Съдържание • Основни параметри на антените • Видове вибраторни антени • Плазма и видове плазмени антени • Методи за измерване на диаграма на излъчване на антени • Симулация на плазмена антена с Ansoft HFSS • Измерване на диаграма на излъчване на плазмена антена

4. Видове плазмени антени • Рефлекторни плазмени антени • Плазмени антени с изтичащи въллни • Плазмени антени с повърхнинни вълни • SMART плазмени антени Сигнала се отразява от плазмата Радиовълната се поглъща от плазмата Радиовълната преминава през плазмата

5. Видове плазмени антени • Плазмени антени с повърхнинни вълни Повърхнинните вълни се разспространяват на границата между две среди Плазмената антена е създадена с един сигнал. Част от сигнала създава плазма и част се излъчва. Получава се режим на стояща вълна който е много по-ефективен. Напречна плазмена антена с повъхнинни вълни на честотаf = 2.45 GHz

6. Видове плазмени антени • SMART плазмени антени • Преимущества • Насочен или ненасочен режим; • Селективно нулиране на интерференцията; • Компактна апертура; • Електронно насочване на лъча в една или много посоки; • Компакнти размери и ниско тегло; • Поддръжка на MIMO;

7. Модел на симулацията • Размери на стъклената капилярка: • дължина: 15.85 mm; • външен диаметър: 2.96 mm; • вътрешен диаметър: 2 mm; • дебелина на стената: 0.48 mm. • Части на коаксиалната линия: • (A) подаване на сигнал; • (B) възбудител на повърнинни вълни; • (C) съгласуване. 15,85mm Изглед отгоре A B C 3-D изглед Изглед отстрани 2,96mm 2 mm 0,45mm Близък план на жилото Възбуждане на разряд

8. Резултати • Диаграма на излъчване на симетрична плазмена антена Коефициент на полезно действие

9. Резултати • Диаграма на излъчване на монополна плазмена антена Коефициент на полезно действие

10. Резултати Влияние на мястото на възбуждане • Параметризиране на позицията на възбуждане на плазмата • Интервал на отместването: 0 mm ÷ 14 mm, стъпка 0.02 mm Начална позиция:0 mm Среда: -6.775 mm Крайна позиция : -14 mm

11. Методи за измерване на антени • Метод на двете антени • Метод на трите антени • Сравнителен метод • Сканиращ метод Далечна зона

12. Методи за измерване на антени Сканиращ метод Позиция на измервателната антена Измервана антена Измервана антена Подвижна платформа Стационарна платформа

13. Опитна постановка и резултати f= 2.45 GHz Схема на опитната постановка HF 38B RFAnalyzer 800 MHz – 2500 MHz Измерена диаграма на излъчване

14. Заключение • Симулирана е плазмена антена със симулатор AnsoftHFSS • При възбуждане в средата на плазмената антена може да бъде достигната ефективност до 85%. • От получените диаграми на излъчве на симулирана симетрична плазмена антена може да се заключи, че излъчването е подобно на метална антена. • Полученият резултат за измерената диаграмата на излъчване на реална плазмена антена е близък до симулираните диаграми на излъчване

15. Благодаря за вниманието

16. Плазмена антена на твърдотелна подложка PSiAn(Plasma Silicon Antenna) • Приложения: • Small Cell Backhaul at V-band (60GHz); • Gigabit Wireless LAN (e.g. WiGig - 1÷7 Gbps); • Intelligent transport systems (ITS) at 63GHz; • Vehicle radar (77GHz); • На разположение през 2013-14 година