عنوان پایان‌نامه
آنالیز پدیده تونلینگ در ساختارهای چند لایه و کاربردهای آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39704;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1508
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۸۷
- دانشجو
- احسان زارعیان جهرمی
- استاد راهنما
- محمود شاه آبادی
- چکیده
- چکیده تا کنون از سطوح انتخابگر فرکانس که با عناصر غیر خطی بارگذاری شده‌اند به عنوان چند برابر کننده فرکانس استفاده شده است. در این پایان‌نامه از یک ساختار تونل‌کننده موج متشکل از تعدادی سطح انتخابگر فرکانس جهت افزایش توان هارمونیک دوم تولید شده توسط این ساختارها استفاده خواهد شد. بدین منظور در ابتدا سطوح انتخابگر فرکانس واقع در فضای آزاد با استفاده از روش ممان بررسی می‌شود. سپس سطوح انتخابگر فرکانس پس از اضافه شدن زیرلایه، رولایه، و در نظر گرفتن تلف اهمی تحلیل می‌شود. به علاوه ترکیبی از سطوح انتخابگر فرکانس که شرایط لازم و کافی تونلینگ را برآورده می‌کنند معرفی می‌گردند. تأثیرات تلف اهمی و عدم تطبیق ابعاد ساختار بر پدیده تونلینگ نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. تا کنون عنصر غیر خطی در سطوح انتخابگر فرکانس بارگذاری شده توسط معادل مداری آن مدل شده است. ولی در این پایان‌نامه عنصر غیر خطی توسط رابطه ولتاژ-جریان آن مدل می‌شود و سپس روش توازن هارمونیک‌ها برای تحلیل این ساختارها بکار گرفته می‌شود. درنهایت یک ساختار تونل‌کننده موج را معرفی می‌نماییم که سطح انتخابگر فرکانس بارگذاری شده توسط عنصر غیر خطی را در بر می‌گیرد. در اثر افزایش نمایی میدان در ساختار تونل‌کننده می‌توان توان هارمونیک دوم بیشتری را بدست آورد. ذکر این مطلب لازم است که افزایش دامنه هارمونیک دوم بدون افزایش دامنه موج تابشی اولیه حاصل شده است.
- Abstract
- In this thesis, a tunneling structure composed of frequency-selective surfaces (FSSs) has been used for increasing the second-harmonic power generated by an FSS structure loaded by a nonlinear component, here a biased diode. For this purpose, firstly, free-standing FSS structures have been analyzed using the method of moments. Then, FSS structures with superstrate and substrate, and after inclusion of conductor losses have been investigated. In addition, a combination of FSS structures satisfying the necessary and sufficient conditions of tunneling has been presented. The effects of conductor losses and mismatch of successive FSSs on the tunneling phenomenon have also been studied. So far, the nonlinear element in loaded FSS structures has been modeled using its equivalent circuit model. However, in this work, we have modeled it using its V-I characteristic. Moreover, we have utilized the harmonic balance method for this analysis. Finally, we present a configuration of a tunneling structure into which an FSS loaded by a nonlinear element is included. For this configuration, a higher second-harmonic power can be achieved due to the exponential field growth inside the tunneling structure. It should be noted that this result is achieved without increasing the incident field magnitude.
