Σχεδίαση εκτυπωμένων κεραιών ΜΙΜΟ κατάλληλων για ασύρματα δίκτυα νέας γενιάς

Σχεδίαση εκτυπωμένων κεραιών ΜΙΜΟ κατάλληλων για ασύρματα δίκτυα νέας γενιάς

Σουρίλας, Γεώργιος

savaidis, stylianos

Σχολή Μηχανικών

Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Mitilineos, Stelios A.

Voudouris, Konstantinos

Διπλωματική εργασία

2021-07-09

2021-07-14T07:32:28Z

Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η μελέτη σχεδίασης εκτυπωμένων κεραιών ΜΙΜΟ κατάλληλων για προηγμένα ασύρματα δίκτυα. Η μελέτη περιλαμβάνει την ανάλυση του απαραίτητου θεωρητικού υπόβαθρου και στη συνέχεια με την χρήση λογισμικών κατασκευάζεται μια διάταξη που μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά στο φάσμα των συχνοτήτων του 5G. Το πρώτο κεφάλαιο της εργασίας αφιερώνεται στην ανάλυση των βασικών παραμέτρων που διαθέτει οποιαδήποτε κεραία με κύριο σκοπό να αποσαφηνιστούν οι έννοιες χαρακτηριστικών όπως το διάγραμμα ακτινοβολίας, η ισχύς, η κατευθυντικότητα και η απόδοση μιας κεραίας. Οι παραπάνω έννοιες του κεφαλαίου αλλά και όσων ακολουθούν περιγράφονται με μαθηματικούς τύπους και σχετικές εικόνες. Εν συνεχεία, στο δεύτερο κεφάλαιο εξετάζονται τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας μιας κεραίας που παύει να είναι μεμονωμένο στοιχείο αλλά αποτελείται από ένα πλήθος στοιχείων. Είναι φανερό πως το κεφάλαιο αναφέρεται στις στοιχειοκεραίες όπου η χρήση τους αποτελεί μονόδρομο για τη δημιουργία ασύρματων δικτύων νέας γενιάς καθώς κύρια απαίτηση είναι η διαμόρφωση του λοβού ακτινοβολίας της κεραίας. Αμέσως μετά, το τρίτο κεφάλαιο αποτελεί εκτενή ανάλυση των κεραιών μικροταινίας με ιδιαίτερη έμφαση στην σχεδίαση τετραγωνικών εκτυπωμένων κεραιών και του κυκλώματος τροφοδοσίας τους. Τα συστήματα επικοινωνιών υψηλών αποδόσεων με τεράστια επιτυχία υποστηρίζονται από κεραίες μικροταινίας οι οποίες διαθέτουν πολλά πλεονεκτήματα και κατασκευάζονται πλέον εύκολα με τις σύγχρονες τεχνολογίες τυπωμένων κυκλωμάτων. Το τέταρτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην πέμπτη γενιά τηλεπικοινωνιακών δικτύων (5G) περιγράφοντας τόσο τα πλεονεκτήματα και την ανάγκη να εξελιχθούν οι τηλεπικοινωνίες αλλά και τις απαιτήσεις των χαρακτηριστικών που θέτουν μια κεραία ικανή να υποστηρίξει ένα τέτοιο δίκτυο. Το σημαντικότερο κομμάτι του κεφαλαίου είναι η περιγραφή της MIMO λειτουργίας μιας συστοιχίας κεραιών. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται η ανασκόπηση σύγχρονων δημοσιεύσεων όσο αναφορά την σχεδίαση εκτυπωμένων κεραιών. Το κεφάλαιο αυτό οδηγεί στη σχεδίαση μιας κεραίας μικροταινίας 4Χ4 στοιχείων τετραγωνικής διάταξης, με συχνότητα λειτουργιάς τα 3.6 GHz, η οποία στο έκτο κεφάλαιο με χρήση των λογισμικών CST και ADS σχεδιάζεται και προσομοιώνεται η λειτουργία της, ώστε να γίνουν προτάσεις για βελτιστοποιήσεις της διάταξης. Τέλος, παρουσιάζονται τα σχόλια για τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων των λογισμικών, προβληματισμοί και ιδέες για την χρήση της κεραίας με προτάσεις μελλοντικής έρευνας.

ADS

Διαμόρφωση λοβού ακτινοβολίας

5G

CST

Κεραίες μικροταινίας

MIMO

Ασύρματα δίκτυα

Στοιχειοκεραίες

Ελληνική γλώσσα

Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών - Διπλωματικές εργασίες

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές

Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής (ΠΑ.Δ.Α.)

Πολυνόη - Ιδρυματικό Αποθετήριο Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Τμήμα Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διπλωματικές εργασίες