پروژه مطالعه و شبیه سازی آنتنهای تلفن همراه

انتقال امواج الکترومغناطیسی می تواند توسط نوعی از ساختارهای هدایت کننده امواج (مانند یک خط انتقال یا یک موجبر) صورت گیرد و یا می تواند از طریق آنتنهای فرستنده و گیرنده بدون هیچ گونه ساختار هدایت کننده واسطه ای انجام پذیرد. عوامل مختلفی در انتخاب بین خطوط انتقال یا آنتنها دخالت دارند. بطور کلی خطوط انتقال در فرکانسهای پایین و فواصل کوتاه عملی هستند. با افزایش فواصل و فرکانسها تلفات سیگنال و هزینه‌های کاربرد خطوط انتقال بیشتر میشود و در نتیجه استفاده از آنتنها ارجحیت می یابد(١).

در حدود سالهای ١٩٢٠ پس از آنکه لامپ تریود برای ایجاد سیگنالهای امواج پیوسته تا یک مگاهرتز بکار رفت، ساخت آنتنهای تشدیدی (با طول موج تشدید) مانند دوقطبی نیم موج امکان یافت و در فرکانسهای بالاتر امکان ساخت آنتنها با ابعاد و اندازه ی فیزیکی در حدود تشدید (یعنی نیم طول موج) فراهم شد. قبل از جنگ دوم جهانی مولدهای سیگنال مگنی‌ترون و کلایسترون و مایکروویو (در حدود یک گیگاهرتز) همراه با موجبرهای توخالی اختراع و توسعه یافتند. این تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتنهای بوقی شد. در خلال جنگ دوم جهانی یک فعالیت وسیع طراحی و توسعه برای ساخت سیستم‌های رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهای مدرن مانند آنتنهای بشقابی (منعکس کننده) عدسی‌ها و آنتنهای شکافی موجبری شد(١).

امروزه گستره وسیعی از انواع مختلف آنتنها در مخابرات سیار و سیستمهای بیسیم در حال استفاده اند و کماکان رقابت در زمینه کوچک کردن ابعاد آنتنها و بهینه کردن مشخصات تشعشعی آنها ادامه دارد. در این بخش به‌طور خلاصه به مرور اصول، تعاریف مشخصات تشعشعی آنتنها پرداخته شده است.

در این پژوهش سعی شده است آنتنی طراحی شود که ضمن دارا بودن ابعاد کوچک تا حد ممکن مستقل از حضور اجسام در اطراف آنتن باشد. در فصل نخست این گزارش کمیت ها و تعاریف اولیه آنتن‌ها تا حد ممکن تعریف شد و سپس در فصل دوم نحوه عملکرد آنتن های تلفن همراه و انواع آنها و همچنین محل قرارگیری آنتن در تلفن همراه مورد بررسی قرار گرفت. در فصل سوم منحصرا آنتن های PIFA مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته‌اند و در پایان فصل روش تحلیل آنتن PIFA در این پژوهش توضیح داده شده است. در فصل چهارم نحوه طراحی آنتن دو باند مورد نظر این پژوهش که از نوع PIFA است به صورت گام به گام توضیح داده شده است. سپس یکی از مشخصات تشعشعی آنتن (VSWR) در دو باندMHz ٩٠٠ و  MHz١٨٠٠   در دو حالت خاص برای گوشی تلفن همراه یکی در حالت عادی و یکی در حالتی که یک جعبه رسانا به ابعادmm ۵٠×mm۵۴×mm١٠ به جعبه گوشی اضافه شده است با یکدیگر مقایسه گردیده است.  با توجه به نمودارها می توان نتیجه گرفت که تقریبا حضور اجسام رسانا در اطراف آنتن بی تاثیر است.