فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1- موجبر نوری 2
1-1- مقدمه 2
1-2- انعکاس؛شکست و هدایت نور 2
1-3- تار ضریب شکست تدریجی 5
1-4- مواد اولیه تار نوری 7
1-5- ساخت 8
فصل 2- مخابرات مایکروویو 12
2-1- موج،طیف و طول موج الکترومغناطیسی چیست؟ 12
2-1-1- موج: 12
2-2- طیف الکترومغناطیسی 17
2-3- طیف الکترومغناطیسی 18
2-4- ریزموج یا مایکروویو Microwaves: مایکروویو چیست ؟ 19
2-5- امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟ 21
2-6- کاربرد ریز موج یا مایکروویو: 22
2-6-1- نظامی: 24
2-7- مخابرات مایکروویو 27
فصل 3- طراحی و ساخت مقسم/ترکیب کننده فضایی توان 36
3-1- پیشگفتار 36
3-2- طراحی و شبیه سازی ساختار موجبری TEMبزرگ شونده 38
3-3- طراحی و شبیه سازی مبدل های متقاطر باریک شونده فوق العاده پهن باند 44
3-4- شبیه سازی مقسم/ترکیب کننده فضایی توان 16 راهه 48
3-5- ساخت و اندازه گیری 51
فصل 4- نتیجه‌گیری و پیشنهادها 56
4-1- نتیجه‌گیری 56
4-2- پیشنهادها 56
فهرست مراجع 58
فناوری مایکروویو و موج میلی متری در زمینه های تجاری و نظامی دارای کاربردهای بسیار زیادی است. تقویت کننده های با توان خروجی بالا و پهن باند در محدوده فرکانس های مایکروویو و موج میلی متری یکی از قسمت های بسیار مهم و ضروری سیستم های دفاعی و مخابراتی است که درسیستم های مخابرات ی، رادار و جنگ الکترونیک کاربرد دارد. هرچند که قطعات نیمه هادی در فرکانس های مایکروویو، کوچک وکم وزن هستند و نیاز به منبع تغذیه با ولتاژ کم دارند ولی سطح توان پهن باند قابل دسترس از قطعات نیمه هادی محدود است و برای گرفتن توان بالا از آن ها دچار محدودیت هستیم . لامپ های مایکروویو دارای توان خروجی بالا می باشند در حالی که مصرف ولتاژ و جریان آن ها بسیار بالا است، عمر مفیدشان پایین است، مستعد از کار افتادن ناشی از خرابی یک قسمت می باشند و نسبت به قطعات حالت جامد نویزی تر می باشند.
با توجه به محدودیت هایی که برای قطعات حالت جامد و لامپ های خلأ مطرح است، لزوم استفاده از روش های بهتر برای رسیدن به توان بالا و پهن باند معلوم می گردد. یک روش کلی برای رسیدن به توان بالا، ترکیب توان خروجی چندین قطعه حالت جامد است که ایده آن در شکل 3 1 نشان داده شده است. تقسیم و ترکیب توان با روش های مختلفی می تواند صورت گیرد.
شکل 3 1: نمایش کلی مقسم/ترکیب کننده های توان
در روش های مداری، استفاده از مقسم و ترکیب کننده ویلکینسون مطرح می باشد که عیب این روش پهنای باند کم و از طرف دیگر تلفات بزرگ ترکیب کننده می باشد. با روش ترکیب فضایی توان، ترکیب توان در فضا، نه لزوماً در فضای آزاد بلکه در درون موجبر مستطیلی یا در درون یک خط هم محور که ابعاد آن بزرگ شده است، می تواند صورت گیرد. ایده اصلی روش ترکیب فضایی توان در سال 1968 مطرح شد [ ].
ایده اولیه روش ترکیب فضایی توان در درون موجبر مستطیلی در سال 1997 ارائه شد [ ] و نمونه هایی از این ترکیب کننده های فضایی نیز ساخته شد [ ، ، و ]. ترکیب فضایی توان در موجبر مستطیلی دارای معایب عمده ای است از جمله وجود فرکانس قطع پایین و بنابراین محدودیت پهنای باند، اثر واپاشی موجبر، تحریک مود غالب TE10 و در نتیجه غیر یکنواخت تحریک شدن آرایه ها.
با استفاده از یک محیط موجبری TEM مانند یک خط هم محور که ابعاد آن بزرگ شده میتوان بر این مشکلات غلبه کرد. این ایده اولین بار در سال 2000 عملی شد [ ] . در این گزارش طراحی و ساخت یک مقسم/ ترکیب کننده فضایی توان 16 راهه پهن باند (GHz 18-2) با استفاده از ساختار موجبری TEM و مبدل های متقاطر باریک شونده انجام شده است. این ساختار قابلیت افزودن ادوات نیمه هادی برای ساخت تقویت کننده توان پهن باند را خواهد داشت.
