وبلاگ

موجبر[1] یا هادی موج ساختاری است که امواجی چون امواج الکترومغناطیسی و امواج صوتی را هدایت می کند{1}و به طور موثر برای انتقال توان الکترو مغناطیسی از یک نقطه به نقطه ی دیگر در فضا مورد استفاده قرار می گیرد.برای هر نوع موج انواع گوناگونی هادی موج وجود دارد. موجبرها در شکل هندسی تفاوت دارند که می توانند انرژی را در یک بعد محدود کنند . موجبرهای مختلف برای فرکانس های مختلف مورد نیاز است{3-2} بعضی از ساختارهای رایج موجبر در شکل زیر نشان داده شده است(شکل1-1) ،  که به ترتیب از چپ به راست شامل یک کابل هم محور، دو خط سیم ، خطوط انتقال میکرو باریکه ، موجبرهای رسانای تو خالی و فیبرهای نوری هستند.{2} .

شکل (1-1) .ساختارهای مختلف موجبرها {2}

در عمل انتخاب ساختار بستگی به باند فرکانس عامل ، مقدار توان برای انتقال دادن ، مقدار تلفات انتقال که می توان عمل کرد ، دارد{2}.

کابل های هم محور به طور وسیعی برای اتصال مؤلفه های RF  استفاده می شود . در  عمل عملکرد آنها برای فرکانس های زیر 3 گیگاهرتز است. در این نوع موجبر ها تلفات انتقال به علت گرم شدن رساناهای محورها و دی الکتریک بین رساناها زیاد است {2}.خطوط دو سیم به

 علت اینکه غلاف[2] ندارند و تابش می کنند در فرکانس های میکرو ویو استفاده نمی شوند .یک مورد استفاده آنها در اتصال آنتن های خانگی به دستگاه های تلویزیون است .خطوط انتقال میکرو باریکه به طور گسترده در مدارهای یک پارچه میکرو ویو استفاده می شود.موجبرهای مستطیلی[3] معمولا برای انتقال مقادیر زیادی از توان میکرو ویو در فرکانس های بالاتر از 3 گیگاهرتز استفاده می شود .برای مثال در 5 گیگا هرتز ،توان انتقال داده شده ممکن است 1 مگا وات و افت قدرت موج فقط   باشد{4-2}.

فیبر های نوری در فرکانسهای فرو سرخ و مرئی عمل می کند ، در واقع پهنای باند خیلی زیادی دارند.اتلاف در آنها خیلی کم است ، به طور نمونه  . توان انتقال داده شده در حد میلی وات است{2} .

موجبر های با سطح مقطع دایروی نسبت به موجبر هایی با سطح مقطع مستطیلی اتلاف انتشار کمتری دارند{5}. موضوع انتشار امواج الکترومغناطیس در موجبر های استوانه ای به دلیل استفاده از آن در صنایع مخابراتی و اطلاع رسانی ، مورد علاقه ی مهندسان و محققان فراوانی بوده است{9-6}. پیکربندی های مختلف برای موجبرهایی از این دسته وجود دارند که بسته به کاربرد آنها مورد استفاده قرار میگیرند{12-10}. ازجمله ی این پیکربندی ها میتوان به استفاده از آنها به عنوان آنتن نیز اشاره نمود  {15-13}. آنتنها ی دی الکتریک  به دلایل مختلف از جمله قابلیت هدایت بدون اتلافشان  مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته شده است و بررسی معادلات حاکمه ی بر آنها موضوع جدیدی است که دهه های اخیر محققان به آن پرداخته اند{17-16} . آقای Soon-ChulYang و همکارانشان  در مقاله ای در سال 1995 در ژورنال APPLIEDOPTICS  در شماره ی Vol.34,No.33  پیکربندی ای که در آن از موجبر دی الکتریک برش خورده به عنوان موجبر استفاده نموده اند ، بحث کرده اند{18}.

این رساله در چهار فصل ارائه می گردد، بدین ترتیب که :

در فصل اول به بررسی موجبرهای مستطیلی ، معادلات پاشندگی ، انتشار امواج الکتریکی و مغناطیسی عرضی در آنها و همچنین تولید امواج آهسته می پردازیم .  سپس در فصل دوم مبانی کوپل شدگی و موجبری را که استوانه ی دی الکتریک برش داده شده است را بررسی می کنیم . در فصل سوم موجبری را آنالیز می کنیم که استوانه ای فلزی متشکل از یک میله ی دی الکتریک دو لپه ای در محور آن برای تولید امواج آهسته است . در فصل چهارم گراف های پاشندگی این موجبر را در حالت های مختلف رسم میکنیم.

waveguide[1]

[2] shield

[3] rectangular waveguide

[4] Circular cross section

[5] coupling

[6] Slow Waves