1-3- اهداف.. 3

1-4- فرضیات و پرسشها…………………………………………………………………………………………………………………………….. 4

1-5- روش تحقیق و مراحل آن. 4

فصل دوم:

2-1- دعا 5

2-1-1-  مفاهیم گوناگون واژه دعا در قرآن 6

2-1-1-الف- دعا به مفهوم ندا دادن، صدازدن 7

2-1-1-ب- دعا به مفهوم دعوت به چیزی، فرمان به کار، نفرین.. 7

2-1-1-ج- دعا به مفهوم خواندن، طلب و درخواست چیزی 7

2-1-1- د- : دعوت کردن به توحید و پیروی از آن 8

2-1-1- ه- دعا به مفهوم دعا، عبادت، پرستش 8

2-1-1-و-دعا به مفهوم استغاثه و پناه خواستن و یاری طلبیدن………………………………………………………………………9

2-1-1-ز- دعا به مفهوم دعا کردن، خواستن از خداوند، نیایش 10

2-1-2- دریافت نهایی از مفهوم واژه دعا 11

2-2- ندا 11

2-2-1- معنای لغوی ندا 11

2-2-2- مفاهیم گوناگون واژه­ی ندا در قرآن 12

2-2-2- الف: ندا به مفهوم صدای بلند 12

2-2-2- ب: ندا به مفهوم مطلق دعا و خواندن 12

2-2-3-ارتباط ندا با دعا 13

2-2-4-فرق ندا با دعا 13

2-3-سؤال 14

2-3-1- معنای لغوی سؤال  14

2-3-2- مفاهیم گوناگون واژه­ی سؤال در قرآن  14

عنوان                                                                                                                                صفحه

2-3-2- الف: سؤال به مفهوم خواسته(سول)…………………………………………………………………….. 14

2-3-2- ب: سؤال به مفهوم سؤال از خبر (تسائل) 14

2-3-2- ج: سؤال به مفهوم درخواست واقعی و احتیاج (سألتموه) 14

2-3-2- د: سؤال به مفهوم سؤال از عطاء(اسئلكم) 15

2-3-2- هـ: سؤال به مفهوم سؤال از علم(یسئلونك) 15

2-3-2- و: سؤال به مفهوم سؤال از عمل(مسئول) 15

2-3-3- فرق دعا و سؤال. 15

2-4- طلب.. 16

2-4-1- معنای لغوی طلب.. 16

2-4-2- کاربردهای گوناگون واژه طلب در قرآن. 16

2-4-2- الف- طلب به مفهوم به دست آوردن. 16

2-4-2-ب- طلب به مفهوم جستجو و خواستن.. 16

2-4-2-ج- طلب به مفهوم خواهنده 16

2-4-2-د- طلب به مفهوم مورد طلب.. 17

2-4-3- ارتباط طلب با دعا 17

2-4-4- فرق سؤال و طلب.. 17

2-5-استغفار: 17

2-5-1- معنای لغوی استغفار: 17

2-5-2- کاربردهای گوناگون واژه استغفار در قرآن. 18

2-5-2-الف- استغفار به مفهوم آمرزش خواستن از شرک.. 18

2-5-2-ب- استغفار به مفهوم آمرزش خواستن از گناه 18

2-5-2-ج- استغفار به مفهوم نماز گزاردن. 19

2-5-2-د- استغفار به مفهوم بسیار آمرزنده (غفار) 19

2-5-3- ارتباط استغفار با دعا 19

2-6- اجابت و استجابت.. 20

2-6-1- معنای لغوی اجابت واستجابت.. 20

2-6-2- کاربردهای گوناگون واژه اجابت و استجابت در قرآن. 21

2-6-2-الف- یجیب.. 21

عنوان                                                                                                                                صفحه

2-6-2-ب- اجیب.. 21

2-6-2-ج-استجیبوا 21

2-6-3- ارتباط اجابت (استجابت) با دعا 21

2-7-ابتهال: 21

2-7-1- معنای لغوی ابتهال: 21

2-7-2- مشتقات واژه ابتهال در قرآن: 22

2-8- تضرع: 23

2-8-1- معنای لغوی: 23

2-8-2-کاربردهای گوناگون واژه تضرع در قرآن. 23

2-8-2-الف- تضرع به مفهوم زاری و خاکساری(یتضرعون) 23

2-8-2-ب- تضرع به مفهوم (تضرعا): 23

2-8-3- ارتباط تضرع با دعا 24

2-9- جایگاه ویژه دعا 24

2-9-1- تاکید ویژه قرآن بر دعا 24

2-9-2- تاکید پیامبر و ائمه بر دعا 25

2-10- اقسام دعا: 26

برای دیدن جزییات بیشتر و دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

2-11- دعا یک امر فطری.. 28

2-12-  حقیقت دعا 29

فصل سوم :               

3-1- سوره های دعایی.. 34

3-1-1- سوره مبارکه الفاتحه. 35

3-1-2-  «اخلاص». 35

3-1-3- «الفلق». 36

3-1-4- «الناس». 37

3-2- آیه های دعایی: 37

3-2-1-  انواع آیه های دعا بر اساس منادا: 37

3-2-1-1- «رب»: 37

3-2-1-2- «ربنا». 38

عنوان                                                                                                                                صفحه

3-2-1-3-  «اللهم». 38

3-2-1-4- «ضمیر». 39

3-2-2 -آیه های دعا بر اساس  دعا کنندگان. 39

3-2-2-1- نیایشگران حقیقی.. 39

3-2-2-2- درخواست کنندگان. 39

3-2-3- آموزه های دعایی: 39

فصل چهارم :

4-1- دعای آدم وحوا 42

4-1-1 دعا و شرح. 42

4-1-2- آموزه های تربیتی: 43

4-2- دعاهای حضرت نوح (ع) 44

4-2-1 سرگذشت حضرت نوح (ع): 45

4-2-2- دعا ها و شرح. 46

4-2-2-1- استغفار: 46

4-2-2-2- نصرت خدا 47

یک مطلب دیگر :

4-2-2-3- فتح و پیروزی.. 47

4-2-2-4- اندوه بزرگ: 49

4-2-2-5- دعای نوح برای فرزند: 50

4-2-3- آموزه های تربیتی دعاهای حضرت نوح (ع) 50

4-2-3-2- دو نکته تربیتی در نفرین نوح (ع): 52

4-3-دعاهای حضرت هود (علیه السلام) 53

4-3-1- دعای تعلیمی حضرت هود (ع): 53

4-3-1-1- تعلیم و آموزش دعا: 53

4-3-2- نکات آموزنده: 55

4-4- دعای حضرت صالح (ع) 56

4-4-1- دعای تعلیمی حضرت صالح (ع): 56

4-4-2- نکات آموزشی و تربیتی: 57

4-5- دعاهای حضرت ابراهیم(علیه السلام) 58

عنوان                                                                                                                                صفحه

4-5-1-دعا ها و شرح. 60

4-5-1-1- درخواست احیاء اموات……………………………………………………………………………………………………………….60

4-5-1-3- درخواست پذیرش عمل و توبه و ارائه مناسک: 62

4-5-1-5- توجه دل ها،اقامه نماز، روزی ثمرات.. 67

4-5-1-6- دعای ابراهیم (ع) برای فرزندان: 69

4-5-1-7- ربنا و تقبل دعاء: 69

4-5-1-9- دعای ابراهیم برای پدرو مادر و مومنین: 70

4-5-1-10 -تقاضای دانش و نام نیک و وراثت بهشت.. 71

4-5-1-11- قلب سلیم: 72

4-5-1-12- برائت از کفار و توکل بر خدا: 73

4-5-2- حکمت و آداب دعا: 74

4-5-3- رمز استجابت دعا: 74

4-5-4 – سپاس و ستایش ابراهیم (ع): 75

4-5-5- نکته تربیتی: 76

4-6- دعاهای حضرت لوط (ع) 76

4-6-1- سرگذشت حضرت لوط: 76

4-6-2-1- نجات.. 77

4-6-2-2- دعای دوم لوط.. 77

4-6-3- تحلیل دعای حضرت لوط: 78

4-6-4- جهت دعا 78

4-7 – دعاهای حضرت یعقوب (علیه السلام): 79

4-7-1- سرگذشت حضرت یعقوب: 79

4-8- دعاهای یوسف(علیه السلام) 80

4-8-1- سرگذشت حضرت یوسف (ع): 80

4-8-2-1- دعای یوسف (ع) هنگام تهدید به زندان. 81

4-8-2-2- دعای یوسف در قعر چاه 81

4-8-2-3- نکات آموزنده دعا و استمداد حضرت یوسف (ع): 82

4-8-2-4- یوسف وذکر الهی.. 83

عنوان                                                                                                                                صفحه

4-8-2-5- شکر و تقاضای یوسف (ع) 83

4-9- دعاهای حضرت ایوب (علیه السلام) 84

4-9-1- سرگذشت حضرت ایوب (ع) 84

4-9-2- دعاهای حضرت ایوب (ع) 85

4-9-3- آزمایش و صبر حضرت ایوب (ع) 85

4-9-4- استجابت دعای ایوب و بازگشت نعمت ها 86

4-9-5- نکته های آموزنده دعای ایوب (ع) 87

1-4-1- هگلوازخودبیگانگی. 7

1-4-2- فوئرباخوازخودبیگانگی. 9

1-4-3- مارکسوازخودبیگانگی. 9

1-5- بررسیوارزیابی. 10

فصلدوم: شناختانسان. 12

2-1- اهمیتانسانشناسی. 13

2-2- آفرینشانسان. 14

2-3- ساحتهایوجودیانسان. 18

2-4- دلایلاثباتروح. 18

2-4-1- شواهدتجربی. 18

2-4-1-1- تلهپاتی. 18

2-4-1-2-قرارگرفتندرآستانهمرگ.. 19

2-4-1-3- ارتباطباارواح. 22

2-4-2- دلایلعقلی. 24

2-4-2-1- ثباتشخصیت.. 24

2-4-2-2- تقسیمناپذیریروحوپدیدههایروحی. 25

2-4-2-3- بینیازیازمکان. 25

2-4-3- دلایلقرآنی. 26

2-5- هویتانسان. 27

2-6- ابعادروحوروانانسان. 31

2-6-1- بعدادراکی. 31

2-6-1-1- ادراکنظری. 31

2-6-1-2- ادراکعملی. 32

2-6-2- بُعدگرایشی. 32

2-7- تجردروح. 33

2-7-1- منکرانسرشتواحد. 35

2-7-2- پذیرشسرشتمشترکانسانی. 35

2-7-2-1- دیوسرشتیانسان. 35

2-7-2-2- نیکسرشتیانسان. 36

2-8- فطریاتانسان. 37

2-8-1- آگاهیهایفطری. 37

برای دیدن جزییات بیشتر و دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

2-8-1-1-قضایایبدیهی. 37

2-8-1-2- ارزشهاوضدارزشهایاخلاقی. 38

2-8-1-3- خداشناسی. 38

2-8-2- گرایشهایفطری. 39

2-8-3- توانشهایفطری. 41

2-8-3-1-توانایییادگیریودرک.. 41

2-8-3-2- تواناییغلبهبرنفسوخواهشهایدرونی. 42

2-8-3-3- خلاقیتونوآوری. 43

2-8-3-4- سخنگویی،تفهیموتفاهم. 43

2-8-3-5- تواناییقربربوبی. 44

فصلسوم: اسلامومسئلهازخودبیگانگی.. 50

3-1- واژههایقرآنیومسئلهازخودبیگانگی. 52

3-1-1- خودفراموشی. 53

3-1-2- زندگانیسخت.. 53

3-1-3- فراموشیقیامت.. 54

3-2- نمونه‌هایقرآنی. 56

3-2-1- جوامعازخودبیگانه. 56

3-2-1-1- قومنوح. 56

3-2-1-2- قوملوط. 58

3-2-1-3- قومعاد 59

3-2-1-4- قومیهود 61

3-2-1-4-1- تحریفکتابآسمانی (تورات) 62

3-2-1-4-2- تحریفحقایق. 62

3-2-1-4-3- استهزاوتمسخر 62

3-2-1-4-4- انکارحق. 63

3-2-1-4-5- حسادتنسبتبهمسلمانان. 63

3-2-1-4-6- رحمتوفضلخداوند. 64

3-2-2-افرادازخودبیگانه. 65

یک مطلب دیگر :

3-2-2-1- فرعونمصر 65

3-2-2-2- بلعمباعورا 70

3-2-2-3- قارون. 73

فصلچهارم: عللگرایشبهازخودبیگانگی.. 76

4-1- عللفردی. 77

4-1-1- هواپرستی. 77

4-1-2- جهلونادانی. 79

4-1-3- سستیوتنبلی. 83

4-1-4- ضعفشخصیت.. 86

4-1-5- نداشتنتعادلروحیوروانی. 87

4-1-6- نداشتنهدفاصیل. 89

4-1-7- زندگانیحیوانی. 89

4-1-8- عدمتلاشبرایرسیدنبهکمال. 91

4-1-9- عدمبهرهگیریصحیحازعقل. 92

4-2- عللاجتماعی. 93

4-2-1- تعصبوقومیتگرایی. 94

4-2-2- تحمیلفرهنگمنحطغربی. 99

4-2-2-1- آموزشغربی. 101

4-2-2-2- تبلیغات.. 102

4-2-2-3- صداوسیما 102

4-2-2-4- ویدئو 102

4-2-2-5- مطبوعات.. 103

4-2-2-6- عکس… 103

4-2-2-7- لباس.. 103

4-2-2-8- اقلیتهایمذهبی. 103

4-2-2-9- فرنگرفتهها 103

4-2-2-10- تندروی. 104

4-2-3- منافعجمعیوگروهی. 105

فصلپنجم: پیامدهایازخودبیگانگی.. 107

5-1- پیامدهایفردی. 108

5-1-1- حسادت.. 108

5-1-2- تکبر 111

5-2- پیامدهایاجتماعی. 115

5-2-1- تبعیضنژادی. 115

5-2-2- استعمار 119

5-3-3- بحران‌هایمادیومعنوی. 120

5-3-3-1- بحرانمعرفتی. 120

5-3-3-2-بحرانروحیروانی. 122

5-3-3-3-بحراناخلاقی. 123

5-3-3-4- بحرانفناوری. 125

فصلششم: راههایمقابلهباازخودبیگانگی.. 128

6-1- راهبرونرفتفردی. 129

6-1-1- درمانحسد. 130

6-1-1-1- راهعلمی. 130

6-1-1-2- راهعملی. 130

6-1-2- درمانتکبر 131

6-1-2-1- راهعلمی. 131

6-1-2-2- راهعملی. 133

6-2- راهبرونرفتاجتماعی. 134

6-2-1-بازگشتبهخویشتن. 135

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق (مخابرات سیستم)
بهینه­سازی جایگذاری گره­ها در محیط­های مختلف برای شبکه­های حسگر فراپهن­باند مکان­یاب
استاد راهنما
دکتر علیرضا کشاورز حداد
 
اساتید مشاور
دكتر شاپور گلبهار حقیقی
دكتر عباس علی­قنبری
شهریور 1390
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده
بهینه­سازی جایگذاری گره­ها در محیط­های مختلف برای شبکه­های حسگرفراپهن­باند مکان­یاب
به‌وسیله
ابوالفضل تاجمیرریاحی
سیستم­های مکان­یاب به سیستم­هایی گفته می­شود که بتوانند مکان یک جسم را در یک فضا تشخیص دهند. اینگونه سیستم­ها معمولا با استفاده از ارتباطات رادیویی، فاصله دو جسم را تشخیص داده و بعد از چندین اندازه­­­گیری از گره­های مختلف، مکان جسم را در منطقه مشخص می­کند. از مهمترین سیستم­های جهانی مکان­یاب می­توان به سیستم­های مکان­یاب جهانی[1] و سیستم­های مکان­یاب نظامی روسیه[2]، سیستم مکان­یاب شهروندی اروپا[3] اشاره نمود.
با توجه به نیاز مکان­یاب­ها با دقت بالا و همچنین مکان­یابی درون فضاهای بسته استفاده از این سیستم­ها را کم اهمیت کرده و سیستم­هایی با سیگنال­های دقیق­تر دارای اهمیت بیشتری گشته­اند. از جمله این سیستم­ها استفاده از سیگنال­های فراپهن­باند است که دارای پالس­های بسیار باریک و پهنای باند وسیع بوده و می­توانند تفکیک­پذیری زمانی خوبی داشته باشند.
از اینرو این سیستم­ها به عنوان پیشنهادی مناسب برای مکان­یاب­های دقیق فضاهای بسته مطرح می­شوند.
کلیه سیستم­های مکان­یاب دارای گره­های مرجع بوده که هر کدام فاصله مشخصی تا جسم گیرنده دارند و از اندازه­گیری این فاصله­ها می­توان مکان گره­ها را پیدا کرد. از مهمترین عوامل اثبات شده در دقت سیستم­های مکان­یاب محل قرارگیری گره­های مرجع می­باشد. در دهه­های اخیر اهمیت این موضوع بررسی شده و راهکار­های مناسبی برای آن پیشنهاد شده است.
در برخی کاربردها می­توان خصوصیات رفتاری هدف را نیز مد نظر قرار داد. مثلا اینکه موقعیت هدف در اکثر زمان­ها در چه محدوده­ای از فضا باشد، در کاهش تعداد حسگر موثر است.
اگر بتوان تابع توزیع احتمال هدف در مختصات (x,y) را معلوم فرض کرد بنابراین می­توان از این تابع استفاده کرده و جایگذاری را به شکلی انجام داد که متوسط خطا مقدار دلخواه باشد. برای رسیدن به تابع توزیع هدف می­توان از فرض ارگادیک بودن فرآیند مکان هدف در زمان­ استفاده کرد و به نوعی به توزیع احتمالی آن نسبت داد. بنابراین با مطالعه بر روی تحقیقات انجام شده و استخراج معیار­ها برای مقایسه و دقت فاصله­یابی مناسب با استفاده از سیگنال­های فراپهن باند امید است با کاهش تعداد گره­های مرجع و استفاده از خصوصیات رفتاری هدف در شبکه بتوان به دقت مناسب رسید. اینگونه گره­ها باید دارای مکان مشخصی باشند تا بتوانند مکان گره هدف را تخمین بزنند. در این متن با فرض اینکه گره­های مرجع در هر نقطه که قرار گیرند دارای مکان معلومی باشند سعی می­شود این گره­ها در مکانی قرار گیرند که بتوانند دو شرط زیر را برآورد نمایند:
اول: در کل منطقه­ی تحت مراقب مکان گره هدف را بتوانند تخمین بزند.
دوم: متوسط خطای تخمین مکان گره هدف نیز در کل منطقه حداقل باشد.
از جمله عواملی که می­تواند در دقت مکان­یابی موثر باشد محل قرارگیری گره­های مرجع در محیط تحت مراقبت می­باشد. اما موردی که فقدان آن در اکثر تحقیقات انجام شده مشهود است آنست که چنانچه گره مرجع سیار باشد جایگذاری مناسبی برای گره­های مرجع پیشنهاد نشده است. در این تحقیق علاوه بر آنکه راهکار مناسبی برای بهینه کردن محل گره­های مرجع ارایه شده است در چند محیط هم از آن استفاده شده و نتایج آن مشاهده گردیده است.
در آخر، مقایسه­ای بین توزیع گره­های مرجع به صورت تصادفی مانند سایر تحقیقات و روش پیشنهاد شده انجام گرفته و مشخص شده است که می­توان با استفاده از این روش برای دست­یابی به دقت مطلوب از تعداد گره­ی مرجع کمتری استفاده نمود.
از اینرو در این متن هدف آن است که بتوان با استفاده از سیستم­های مکان­یاب فراپهن­باند برای رسیدن به دقت دلخواه، مکان گره­های مرجع را به صورت بهینه بدست آورد.

فهرست مطالب

عنوان                                       صفحه
فصل 1: مقدمه 1
فصل 2: سیستم­های­فراپهن­باند……………………………………………………………………………………………………5
2-1- مقدمه 5
2-2- خواص سیگنال­های فراپهن­باند 7
2-3- استانداردها درسیستم­های ­فراپهن­باند 9
2-4- مدولاسیون در سیستم­های­ فراپهن­باند 10
2-5- دسترسی چندگانه­ درسیستم­های فراپهن­باند 11
فصل 3: شبکه­های­اقتضایی­بی­سیم……………………………………………………………………………………………21
3-1- مقدمه ……22
3-2- دسته­بندی سیستم­های مکان­یاب 22
3-3- دسته­بندی الگوریتم­های مکان­یاب در شبکه­های حسگر………………………………………………………………………….16
3-4- انواع روش­های فاصله­یابی………………………………………………………………………………………………………………………….30
3-4-1- مکان­یابی بر اساس قدرت سیگنال……………………………………………………………………………………………………… 31
3-3-2- مکان­یابی براساس زاویه رسیدن سیگنال………………………………………………………………………………………………32
3-3-3- مکان­یابی بر اساس زمان رسیدن سیگنال….. ……………………………………………………………………………………….35
3- 5- استراتژی­های تشخیص پیک برای سیستم­های مکان­یاب زمانی…………………………………………………………….39
3 – 6- مشکلات مکان­یابی براساس زمان…………………………………………………………………………………………………………..40
3-7- تکنیک­های تخمین مکان…………………………………………………………………………………………………………………………..42
3-8- فناوری­های در دسترس برای سیستم­های مکان­یاب…………………………………………………………………………………45
فصل 4: استفاده از فناوری فراپهن­باند برای سیستم­های مکان­یاب…………………………………………..47
4-1- استفاده از سیگنال­های فراپهن­باند برای مکان­یابی…………………………………………………………………………………..47
4-2- آشکارسازی سیگنال­های فراپهن­باند و بررسی مدل کانال در استاندارد 802.15.4a 65
4-3- باند­های تشخیص خطا 56
4-4- مدل کردن اندازه­گیری­ها 59
4-5- باند خطای مکانی 61
4-6- فاصله­یابی بر اساس استاندارد 802.15.4a 65
فصل 5: بهینه­سازی سیستم­های مکان­یاب مبتنی بر فناوری فراپهن­باند………………………………… 67
5-1- استراتژی­های طراحی شبکه­های مکان­یاب 66
5-2- دسته­بندی توپولوژی شبکه­های حسگر برای مکان­یابی 67
5-3- اثر چگالی گره­ها در محیط برروی دقت مکان­یابی 69
5-4- هدف تحقیق 73
5-5- پیاده­سازی و شبیه­سازی طرح الگوریتم بهینه­ 73
5-5-1- موضوع طرح………………………………………………………………………………………………………………………………..78
5-5-2- بررسی اثر فاصله روی باند خطای مکانی……………………………………………………………………………………81
5-5-3- تشریح الگوریتم…………………………………………………………………………………………………………………………..82
5-5-4- تست و شبیه­سازی الگوریتم برای محیط­های ساده…………………………………………………………………91
5-5-5- الگوریتم بر مبنای تعداد گره مرجع…………………………………………………………………………………………..91
5-5-6- مقایسه توزیع تصادفی گره­ها با جایگذاری بهینه­ی آن­ها………………………………………………………….97
5-5-7- الگوریتم بهینه­یاب بر مبنای دقت دلخواه………………………………………………………………………………….99
فصل 6: نتیجه­گیری وپیشنهادات 102
مراجع : 105
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست جدول­ها
عنوان                                       صفحه
جدول1-1: کاربرد و دقت مورد استفاده برای انواع مکان­یابی……………………………………………………………………………..3
جدول2-1: پارامترهای مدل کانال IEEE UWB………………………………………………………………………………………….20
جدول3-1: مقایسه روش­های مکان­یابی رایج…………………………………………………………………………………………………….46
جدول4-1: مقدار بایاس و انحراف استاندارد برای پرکاربردترین موانع……………………………………………………………..54
 
 
 
 
فهرست شکل­ها
عنوان                                       صفحه
شکل1-2: توان تشعشعی ایزوتروپیک موثر مجاز به­ ازای باندهای فرکانسی مختلف………………………………………….7
شکل 2-2: روش­های مدولاسیون در سیستم­های فراپهن­باند……………………………………………………………………………11
شکل3-2: روش­های مدولاسیون در سیستم­های فراپهن­باند……………………………………………………………………………..13
شکل2-4: معماری لایه­ها در شبکه­های اقتضایی……………………………………………………………………………………………….15
شکل2-5: (a) پاسخ ضربه­ی مدل کانال برای IEEE 802.15.3a CH3 محور عمودی دامنه­ی کانال می­باشد، (b) تابع خودهمبستگی پاسخ ضربه­ی کانال ……………………………………………..18
شکل3-1: استفاده از سه گره برای مکان­یابی…………………………………………………………………………………………………….31
شکل3-2: منحنی تغییرات دقت بر حسب فاصله در روش RSSI………………………………………………………………….32
شکل3-3: رسیدن جبهه موج به آرایه­ای از آنتن­ها…………………………………………………………………………………………..33
شکل3-4: مکان­یابی با استفاده از زاویه رسیدن سیگنال…………………………………………………………………………………33
شکل3-5: مینیمم انحراف استاندارد بر حسب نسبت سیگنال به نویز با استفاده از زمان رسیدن سیگنال با پهنای پالس متفاوت…………………………………………………………………………………………………………………………………………..34
شکل3-6: منحنی تغییرات کمینه خطای فاصله­یابی با استفاده از زمان رسیدن سیگنال بر حسب نسبت سیگنال……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….37
شکل 3-7: مکان­یابی با استفاده از تفاضل زمان رسیدن سیگنال…………………………………………………………………….38
شکل3- 8: پروفایل تاخیر زمانی کانال……………………………………………………………………………………………………………..41
شکل3-9: پروفایل تاخیر زمانی کانال در عدم وجود دید مستقیم…………………………………………………………………..42
شکل 4- 1: منحنی تغییرات باند پایین دقت مکان­یابی بر حسب نوع سیگنال­های مختلفTOA……………….48
شکل4-2 : منحنی تغییرات مینیمم دقت مکان­یابی با استفاده از روش TOA …………………………………………..50
شکل 4-3: تاثیر دیوار بر روی سیگنال…………………………………………………………………………………………………………….52
شکل4-4:تاثیر سیگنال بر روی دیوار……………………………………………………………………………………………………………..54
شکل4-5: سیگنال دریافتی در محل­های مختلف محیط تحت مراقبت………………………………………………………..55
شکل4-6: محیط آزمایشی تحت مراقبت……………………………………………………………………………………………………………56
شکل 4-7: تغییرات باند پایین خطا زیو- زاکای و کرامر – رور به ازای تغییرات نسبت سیگنال به نویز………….58
شکل 4-8: باند پایین خطا زیو- زاکای و کرامر – رور به ازای تغییرات نسبت سیگنال به نویز در مدل کانال مختلف………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….59
شکل 4-9: تابع توزیع چگالی با وجود بایاس با توزیع یکنواخت………………………………………………………………………..61
شکل4-10: منحنی تغییرات ضرایب اهمیت بر حسب مقادیر بایاس متفاوت……………………………………………………64
شکل 4-11: باند خطای مکانی بر حسب تغییرات مقدار بایاس…………………………………………………………………………65
شکل4-12: ساختار بسته­ی اطلاعاتی پروتکل فاصله­یاب در استاندارد IEEE.802.15.4a…………………………..66
شکل 5- 1: توزیع منظم گره­ها و توزیع نامنظم گره­ها……………………………………………………………………………………….71

شکل 5-2: تغییرات دقت بر حسب چگالی گره­های مرجع…………………………………………………………………………………72

شکل 5-3: اثر چگالی گره­های مرجع برروی دقت………………………………………………………………………………………………73
شکل5-4: چیدمان گره­های مرجع برای هدف در مرکز دایره…………………………………………………………………………….75
شکل5-5: ضرایب اهمیت متفاوت برای موانع مختلف………………………………………………………………………………………..76
شکل5-6: محاسبه ضرایب اهمیت متفاوت برای موانع مختلف………………………………………………………………………….77
شکل5-7: اثر فاصله بر باند پایین خطای مکانی…………………………………………………………………………………………………82
شکل5-8: جایگذاری گره­های مرجع در محیط ساده به صورت بهینه………………………………………………………………90
شکل5-9: جایگذاری گره­های مرجع در محیط باند شده به صورت بهینه………………………………………………………..94
شکل5-10: جایگذاری گره­های مرجع در محیط دارای مانع به صورت بهینه……………………………………………………96
شکل5-11: جایگذاری گره­های مرجع در محیط دارای چاله به صورت بهینه……………………………………………………98
شکل5-12: باند پایین خطای مکانی متوسط بر حسب تعداد گره مرجع با استفاده از الگوریتم بهینه (ب) و مقایسه آن با توزیع تصادفی آنها (الف)………………………………………………………………………………………………………………..99
شکل 5-13: مکان بهینه نودهای مرجع در محیط ساده با الگوریتم بر مبنای دقت……………………………………….102
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست نشانه‏های اختصاری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AOA	Angle Of Receive	یک مطلب دیگر : پایان نامه روانشناسی در مورد : درونی‌سازی انگیزش بیرونی: نیازها و خود تنظیمی یکپارچه
CRB	Cramer Rao Bound
EIRP	Equivalent isotropically radiated power
GPS	General Positioning System
FCC	Federal Communications Commission
LOS	Line Of Side
MAC	Medium Access Control
MDS	Multidimentional Scaling
NLOS	None Line Of Side
PS	Power Save
PEB	Position Error Bound
RSS	Received Signal Strength
SDP	Semi Define Programming
SNR	Signal to Noise Ratio
TDOA	Time Different of Arrival
TOA	Time Of Arrival
UWB	Ultra-Wideand
WLAN	Wireless Local area Networks
WPAN	Wireless Personal Area Networks
ZZB	Ziv-Zakai Bound

 

 

 

فصل اول:

 

مقدمه

امروزه استفاده از شبکه­های حسگر بسیار رایج و کاربردی شده است. شبکه­های حسگر مجموعه­ای از ادوات حسگر است که با چیدمان مخصوص در محیطی قرار گرفته و با سعی در پوشش کل محیط، هدف خاصی را دنبال می­کند. هدف در شبکه­های حسگری ممکن است حس کردن دما برای محیط­های خاص، حس کردن دود برای جلوگیری از آتش گرفتن یا حس کردن نوعی گاز خاص باشد. اما از مهمترین کمیت­های قابل تشخیص بوسیله حسگرها مکان و زمان است که بسیار کاربردی است. با توجه به افزایش کارایی­های مکان­یابی در کاربردهای مختلف نیاز به اینگونه سیستم­ها روز به روز افزایش می­یابد. گسترش اینگونه سیستم­ها مورد توجه محققان و شرکت­های سازنده قرارگرفته است.
به عنوان مثال مکان اتومبیل­ها در مناطق تحت کنترل و نظامی و بررسی ترافیک­ها در نقاط مختلف و کنترل ناوگان مسافربری از جمله کاربردهای اخیر مکان­یابی است که از سیستم­های مکان­یابی GPS استفاده می­کند.
اما مکان­یابی اشخاص در انبارهای تجهیزات، بیمارستان­های بزرگ، مکان­های امنیتی در فضاهای داخلی با استفاده از سیستم­هایGPS امکان­پذیر نیست. زیرا این سیستم­ها دارای ارتباط ماهواره­ای بوده و نیاز به خط دید مستقیم با گیرنده دارند و گیرنده باید همزمان با چهار گره مرجع ماهواره­ای در تماس باشد. این گونه محدودیت­ها استفاده از این سیستم­ها را در فضای داخلی تقریبا غیرممکن می­سازد. به علاوه این­ سیستم­ها در ماژول مکان­یاب نیاز به توان ارسالی بالا برای تبادل اطلاعات با گره­های مرجع[4] وجود دارد و استفاده از این ماژول­ها را با استفاده از تغذیه باتری با مشکل روبرو می­کند. یکی از مشکلات مهم دیگر این سیستم­ها، دقت نسبتا” پایین آن­ها در حدود چندین متر است [1] .
در کاربردهای دقیق­تر مانند ربات­های متحرک[5]، ربات­های فوتبالیست و مکان­یابی اشخاص در فضاهای بسته امنیتی بیمارستان­های بزرگ استفاده از سیستم­های GPS مقدور نبوده و سیستم­های ساخته شده از شبکه­های حسگری استفاده می­شود. بنا براین شبکه­های بی­سیم محلی[6] برای فضاهای داخلی استفاده می­گردد. اما اینگونه سیستم­ها نیز از لحاظ دقت کارآمد نیستند. در مکان­یابی­های دقیق، سیگنالینگ فراپهن­باند پیشنهاد می­شود. در جدول زیرکاربردهای مختلف مکان­یابی با دقت­های مورد نیاز مشاهده می­گردد[2] .

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی برق-مخابرات
تحلیل و شبیه­سازی تقویت امواج عبوری از نانولوله­های­ کربنی فلزی با بایاس DC
استاد راهنما:
دکتر نصرت­ا… گرانپایه
زمستان 1393
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

تولید و تقویت بسامدهای رادیویی[1] قلب مخابرات ماهواره­ای و کاربردهای الکترونیک نوری است. صنعت مخابرات به­دنبال تقویت کننده­های بسامد رادیویی در مقیاس کوچک­تر و موثرتر در بسامد­های بالاتر است. نانوساختارها به­دلیل ویژگی­های منحصربه­فردشان این نیازها را برآورده می­کنند. در این پایان­نامه ویژگی­های ساختار گرافین و نحوه شکل­گیری نانولوله­های کربنی از آن را بیان می­کنیم، شباهت­ها و تفاوت­های ساختار نانولوله کربنی[2] و تقویت­کننده لوله­ای موج رونده[3] را بررسی کرده و علت فیزیکی تقویت در این دو ساختار را مقایسه می­کنیم. معادله بولتزمن که برای نانولوله­های کربنی با بایاس همزمان AC و DC به­کارمی­رود را بررسی می­کنیم و به­تحلیل فیزیکی رسانایی تفاضلی منفی[4] ایجادشده در نمودارهای به­دست آمده می­پردازیم. با توجه به­عدم تطبیق امپدانسی که در استفاده از نانولوله­های کربنی در دنیای واقعی رخ می­دهد باید بستر مناسبی برای کاهش عدم تطبیق امپدانس طراحی کنیم. در این طراحی از موج­بر هم­صفحه به­دلیل مزایایی که دارد مانند ظرفیت بسامد بالا، قابلیت ساخت در ابعاد زیر میکرو و… استفاده می­کنیم. در مسیر عبور سیگنالِ موج­بر هم­صفحه یک فضای خالی برای جاسازی نانولوله کربنی ایجاد می­کنیم، سعی بر­این است که این فضای خالی تا حد امکان کوچک باشد تا تعداد نانولوله­های کربنی به­کار رفته کاهش یابد. ساختار پیشنهاد شده باعث کاهش عدم تطبیق امپدانس شد.
کلید­واژه: نانولوله­های کربنی، تقویت در نانولوله­های کربنی بایاس­شده، معادله بولتزمن، رسانایی تفاضلی منفی.

فهرست مطالب

فصل 1-  معرفی نانولوله­های کربنی 1
1-1- دیباچه 3
1-2- گرافین و نحوه ساخت نانولوله­های کربنی از گرافین 3
1-3- انواع نانولوله­های کربنی 9
1-3-1-   نانولوله کربنی زیگزاگ … 13
1-3-2-   نانولوله کربنی مبلی … 14
1-4- مباحث فیزیکی 15
1-4-1-   ناحیه­ی بریلوین 15
1-4-2-   حالت بلاخ 15
1-4-3-   نوسان­های بلاخ 16
1-5- تقویت­کننده لوله­ای موج رونده 17
1-6- کاربرد نانولوله­های کربنی 19
1-7- مطالب پایان­نامه 19
فصل 2-  معادله بولتزمن 21
2-1- دیباچه 23
2-2- رسانایی تفاضلی منفی 23
2-3- معادله بولتزمن 24
2-4- معادله جریانِ رسانایی بر حسب میدان اعمالی 24
فصل 3-  ساختار مناسب برای تطبیق امپدانس نانولوله­های کربنی 33
3-1- دیباچه 35
3-2- مدل مداری نانولوله­های کربنی 35
3-3- عدم تطبیق امپدانس 37
3-4- ساختار کلی موج­بری الکترومغناطیسی و روش برقراری اتصال 38
فصل 4-  شبیه­سازی نانولوله کربنی با بایاسDC و AC 41
4-1- دیباچه 43
4-2- شبیه­سازی نانولوله کربنی با بایاس DC 43
4-3- شبیه­سازی با استفاده از معادله­های بولتزمن و با درنظر گرفتن بایاس DC و AC 49
4-3-1-   نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ با ضریب مشخصه (0،12) 49
4-3-2-   نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ با ضریب مشخصه (10،0) 54
4-3-3-   نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ با ضریب مشخصه (100،0) 56
فصل 5-  شبیه­سازی ساختار مناسب برای تطبیق امپدانس نانولوله­های کربنی 61
5-1- دیباچه 63
5-2- شبیه­سازی ساختار مناسب برای تطبیق امپدانس نانولوله کربنی 63
فصل 6-  نتیجه­گیری­ها و پیشنهادها 71
6-1- نتیجه­گیری­ها 73
6-2- پیشنهادها 74
مرجع­ها……. 75
واژه­نامه فارسی به­انگلیسی 77
واژه­نامه انگلیسی به­فارسی 79


فهرست شکل‌‌ها
شکل (‏1‑1) اوربیتال­های اتمی اتصال کربن-کربن در صفحه گرافین [1]. 4
شکل (‏1‑2) شبکه فضای حقیقی گرافین. سلول واحد به­رنگ خاکستری است [1]. 4
شکل (‏1‑3) شبکه فضای k گرافین. ناحیه­ی بریلوین به­رنگ خاکستری نشان داده شده است [1]. 5
شکل (‏1‑4) دیاگرام پاشندگی انرژی گرافین [1]. 7
شکل (‏1‑5) گرافین یک صفحه تک­اتمی از گرافیت است. نانولوله کربنی از لوله کردن گرافین به­شکل استوانه توخالی ایجاد می­شود [1]. 8
شکل (‏1‑6) ساختار شش­گوشه در صفحه مختصات گرافین [2]. 9
شکل (‏1‑7) صفحه مختصات گرافین. مسیر مبلی به­رنگ نارنجی، مسیر نامتقارن به­رنگ سبز و مسیر زیگزاگ به­رنگ آبی است [2]. 10
شکل (‏1‑8) شبکه و سلول واحد فضای واقعی نانولوله کربنی (الف) از نوع زیگزاگ (3،0) و (ب) نانولوله کربنی از نوع مبلی (3،3) [1]. 12
شکل (‏1‑9) شبکه فضای k و ناحیه بریلوین (الف) نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (3،0) و (ب) نانولوله کربنی از نوع مبلی (3،3) [1]. 12
شکل (‏1‑10) دیاگرام پاشندگی الکترونی (الف) نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (3،0) و (ب) نانولوله کربنی از نوع مبلی (3،3). ناحیه سایه­خورده زیرِ انرژی فرمی، منطبق با باند ظرفیت است [1]. 14
شکل (‏1‑11) احتمال اشغال الکترون برای (الف) (ب) [5]. 17
شکل (‏1‑12) ساختار تقویت­کننده لوله­ای موج رونده [6]. 17
شکل (‏2‑1) چگالی جریان نرمالیزه­شده برحسب بسامد زاویه­ای برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (سبزرنگ) و مبلی (نقطه­چین قرمزرنگ) و ابرشبکه­ها (سیاه­رنگ) [8]. 29
شکل (‏2‑2) چگالی جریان نرمالیزه­شده برحسب میدان الکتریکی DC اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (سبزرنگ) و مبلی (نقطه­چین قرمزرنگ) و ابرشبکه­ها

 (سیاه­رنگ) [8]. 30

شکل (‏2‑3) مشخصه رسانایی تفاضلی نرمالیزه­شده برحسب میدان الکتریکی DC اعمالی [8]. 31
شکل (‏3‑1) مدل مداری نانولوله کربنی [1]. 37
شکل (‏3‑2) نمایش عدم تطبیق امپدانس بین نانولوله کربنی و دنیای مقیاس بزرگ [1]. 38
شکل (‏3‑3) ساختار موج­بر هم­صفحه (الف) نمای بالا (ب) نمای کنار [1]. 38
شکل (‏3‑4) ساختار موج­بر هم­صفحه مورد استفاده و نحوه کاهش دادن عرض ناحیه میانی، محلی که نانولوله کربنی قرار خواهد گرفت [1]. 39
شکل (‏4‑1) سلول واحد نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (6،0). 45
شکل (‏4‑2) با گزینش سلولِ واحد نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (6،0)، 4 بار تکرار می­شود. 46
شکل (‏4‑3) حالت بلاخ نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (6،0). 46
شکل (‏4‑4) اعمال بایاس DC به­نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (6،0) با . 47
شکل (‏4‑5) نمودار I-V به­دست آمده برای نانولوله کربنی با .    48
شکل (‏4‑6) رسانایی تفاضلی منفی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (6،0). 49
شکل (‏4‑7) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 50
شکل (‏4‑8) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 51
شکل (‏4‑9) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 51
شکل (‏4‑10) بخش حقیقی رسانایی تفاضلی نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 53
شکل (‏4‑11) بخش حقیقی رسانایی تفاضلی نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 53
شکل (‏4‑12) بخش حقیقی رسانایی تفاضلی نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (12،0) با . 54
شکل (‏4‑13) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (10،0) با . 55
شکل (‏4‑14) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (10،0) با . 55
شکل (‏4‑15) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (10،0) با . 56
شکل (‏4‑16) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (100،0) با . 57
شکل (‏4‑17) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (100،0) با . 58
شکل (‏4‑18) جریان نرمالیزه­شده برحسب ولتاژ DC نرمالیزه­شده اعمالی برای نانولوله کربنی از نوع زیگزاگ (100،0) با . 58
شکل (‏5‑1) ساختار موج­بر هم­صفحه برای بررسی عبور موج از درون نانولوله کربنی [14]. 64
شکل (‏5‑2) ساختار پیشنهادی برای بررسی تطبیق امپدانس. 64
شکل (‏5‑3) نحوه قرارگیری نانولوله کربنی (مسیر آبی­رنگ) درون ساختار پیشنهادشده با بزرگ­نمایی محل قرارگیری نانولوله کربنی درون شکافِ شکل (5-2) 65
شکل (‏5‑4) نحوه زمین کردن رسانای کناری در موج­بر هم­صفحه. 66

یک مطلب دیگر :

شکل (‏5‑5) خطوط میدان الکتریکی (الف) مد زوج (ب) مد فرد [1]. 66
شکل (‏5‑6) قسمت حقیقی و موهومی رسانایی دینامیکی نانولوله کربنی از نوع مبلی [15]. 67
شکل (‏5‑7) تطبیق امپدانس ایجادشده با استفاده از ساختار شبیه سازی­شده برای کاهش عدم تطبیق امپدانس. 68
شکل (‏5‑8) سیگنال ورودی (قرمز رنگ) سیگنال خروجی (نارنجی رنگ). 69
شکل (‏5‑9) نمایش تقویت سیگنال. با بزرگ­نمایی کردن شکل (‏5‑8). 69

فصل 1-        معرفی نانولوله­های کربنی

 

1-1-         دیباچه

نانولوله­های کربنی[5] برای اولین بار توسط ایجیما[6] در سال 1991 کشف شدند و پس از آن تلاش­های بسیاری برای پیش­بینی ساختار الکترونیک آن­ها انجام شده است. به­دلیل ویژگی­های منحصربه­فردشان مانند :رسانایی بالا، انعطاف­پذیری، استحکام و سختی بسیار مورد توجه قرار گرفتند [1]. در این فصل به­بررسی ساختار نانولوله­های کربنی و نحوه ساخت آن­ها از گرافین می­پردازیم. انواع نانولوله­های کربنی و نحوه شکل­گیری آن­ها را توضیح داده، مباحث فیزیکی بسیار مهم در نانوساختارها را بیان می­کنیم. همچنین ساختار تقویت­کننده لوله­ای موج رونده[7] را مورد بررسی قرار می­دهیم.

1-2-         گرافین و نحوه ساخت نانولوله­های کربنی از گرافین

گرافین یک تک­لایه از گرافیت است. همان­طور که در شکل (‏1‑1) نشان داده شده است، اتصال کربن-کربن در گرافین توسط اوربیتال­های پیوندی، ²sp، اتصال­های s را تشکیل می­دهند و باقیمانده اوربیتال­ها، _zp، اتصال­های π را تشکیل می­دهند. اتصال­های π و s به­صورت زیر تعریف می­شوند:
s اتصال­های درون صفحه­ای را تشکیل می­دهد، در حالی­که اتصال­های π، از نوع اتصال­های بیرون صفحه­ای است که هیچ­گونه برخوردی با هسته ندارند. اتصال­های s در گرافین و نانولوله­های کربنی خصوصیت­های مکانیکی قوی را ایجاد می­کنند. به­عبارت دیگر رسانایی الکترون به­طور گسترده از طریق اتصال­های π است. با توجه به­شکل (‏1‑1) می­توان به­این خصوصیت پی برد. همان­طور که دیده می­شود هیچ­گونه صفری[8]‌ در اوربیتال­های اتصال π نیست، الکترون­ها آزادانه اطراف شبکه حرکت می­کنند که اصطلاحا غیرمحلی شده[9] گفته می­شوند و یک شبکه متصل تشکیل می­دهند که نحوه­ی رسانایی گرافین و نانولوله­های کربنی را توضیح می­دهد [1].
شکل (‏1‑1) اوربیتال­های اتمی اتصال کربن-کربن در صفحه گرافین [1].
شبکه فضای حقیقی دو-بعدی گرافین در شکل (‏1‑2) نشان داده شده است. سلولِ واحد گرافین از دو اتم مجزا با فاصله­ی درون­اتمی تشکیل شده است. بردارهای واحدِ آن به­شکل زیر هستند:
(‏1‑1)                           
که در آن ثابت­شبکه است. سلول واحد از دو بردار شبکه تشکیل شده است، که در شکل (‏1‑2) به­رنگ خاکستری است [1].
شکل (‏1‑2) شبکه فضای حقیقی گرافین. سلول واحد به­رنگ خاکستری است [1].
شبکه دوبعدی فضای k در شکل (‏1‑3) نشان داده شده است. بردارهای واحد هم­پاسخ ₁b و ₂b توسط معادله زیر قابل دست­یابی هستند:
(‏1‑2)                                      
که d_ij دلتای کرونِکر است. در نتیجه:
(‏1‑3)
ثابت شبکه هم­پاسخ است. اولین ناحیه­ی بریلوین[10] گرافین درشکل (‏1‑3) به­رنگ خاکستری نشان داده شده است [1].
شکل (‏1‑3) شبکه فضای k گرافین. ناحیه­ی بریلوین به­رنگ خاکستری نشان داده شده است [1].
مدل اتصال محکم[11] به­طور معمول برای دست­یابی به­شکل تحلیلی پاشندگی انرژی الکترونی و یا ساختار باند E گرافین به­کار می­رود. چون حل معادله شرودینگر عملا در سامانه­های بزرگ غیرممکن است مدل­های تقریبی زیادی با افزایش یافتن پیچیدگی موجود است. تقریب اتصال محکم به­عنوان یکی از ساده­ترین روش­ها شناخته شده است. در این قسمت به­توضیحی مختصر درباره چگونگی دست­یابی به­رابطه پاشندگی الکترونی گرافین پرداخته می­شود. چند فرض اولیه زیر را در نظر می­گیریم:

• برهم­کنش الکترون-الکترون را نادیده می­گیریم. این یک مدل تک­الکترونی است.
• تنها اتصال­های π در رسانایی تاثیر دارند.
• ساختار گرافین، بینهایت بزرگ، کاملا متناوب و هیچ­گونه نقصی ندارد.

برای رسیدن به­تابع پاشندگی گرافین باید معادله شرودینگر برای یک الکترون مورد اعمال پتانسیلِ شبکه، مانند زیرحل شود:
(‏1‑4)           
H همیلتونینِ شبکه، U پتانسیل شبکه،m جرم الکترون، _jE تابع ویژه وY_j انرژی ویژه برای j­امین باند با بردار موج k است. چون این یک مسئله متناوب است، تابع ویژه (یا تابع بلاخ[12]) باید تئوری بلاخ را که به­شکل زیر داده شده برآورده کند:
(‏1‑5)
بردار شبکه براوایس[13] است، r₁ و r₂ عددهای صحیح هستند [1]. بنابراین تابع موج در فضای هم­پاسخ با بردار شبکه هم­پاسخ متناوب است که q₁ و q₂ عدد صحیح هستند:
(‏1‑6)
در نهایت ساختار باند گرافین به­شکل زیر تقریب زده می­شود [1]:
(‏1‑7)

فصل چهارم: روش‌های افزایش پهنای باند و خطی شدن نمودار تغییرات فاز………………………………………………………………………………………………….34

• محدودیت پهنای باند توسط عناصر آرایه انعکاسی……………………………………34
• عناصر شیفت‌دهنده فاز پهن‌باند………………………………………………….…….38
• رویه‌های تزویج روزنه‌ای…………………………………………………………………38
• رویه‌های انباشته با ابعاد متغیر………………………………………………………….43
• عناصر آرایه انعکاسی دیگر برای بهبود پهنای باند…………………………………….47

فصل پنجم: معرفی ساختار و روش انجام تحقیق و نتایج………………………………51

• اصول طراحی……………………………………………………………………………..51
• رویه و ویژگی‌هایش………………………………………..…………………………….52
• طراحی و شبیه‌سازی آرایه انعکاسی…………………………………………………….56
• افزایش پهنای باند عنصر آرایه انعکاسی با استفاده از روش چندلایه کردن…………59
• طراحی سطوح فرکانس گزین برای هر یک از عناصر…………………………………60

• نتایج………………………………………………………………………………………..64

  • رویه‌های با ابعاد متغیر………………………………………………………………64
  • رویه‌های با ابعاد یکسان……………………………………………………………..69

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات…………………………………………..73

• نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………..74
• پیشنهاد برای کارهای آتی……………………………………………………………….75

فهرست منابع………………………………………………………………………………76
 

 

 
 
 
فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                 صفحه
شکل ‏1‑1- آنتن آرایه انعکاسی 4
شکل ‏1‑2- باند تراهرتز و نواحی همسایه‌ آن. باند تراهرتز تقریبا بین فرکانس 1/0 تا 10 تراهرتز تعریف       می‌شود، قسمت‌های بالایی و پایینی آن به ترتیب با نواحی متداول EHF مایکرویو (موج میلیمتری) و فروسرخ هم‌پوشانی دارد. 5
شکل ‏1‑3- چند سلول فراماده تراهرتز 7
شکل ‏2‑1- پیکربندی آنتن آرایه انعکاسی 14
شکل ‏2‑2- عناصر مختلف بکار برده شده در آنتن‌های آرایه آنعکاسی. (a) رویه‌های یکسان با خطوط تاخیر فاز با طول متغیر. (b) دوقطبی با ابعاد متغیر یا حلقه. © رویه‌هایی با ابعاد متغیر. (d) رویه‌های با خطوط تاخیر فاز بطول یکسان با چرخش با زاویه‌های مختلف 15
شکل ‏2‑3- آرایه انعکاسی با استفاده از عناصر رویه چاپی با خطوط تأخیر با طول متغیر 15
شکل ‏2‑4- تاخیر فاز شعاعی تفاضلی آرایه انعکاسی 19
شکل ‏2‑5- هندسه آنتن آرایه انعکاسی چاپی 22
شکل ‏2‑6- عناصر تغییر فاز در آرایه انعکاسی چاپی. (a) رویه‌های مستطیلی با استاب‌های متصل. (b) رویه‌های مستطیلی با سایز متغیر 23
شکل ‏3‑1- فلوچارت تپه‌نوردی 32
شکل ‏4‑1- پاسخ فاز برای رویه‌های با استاب متصل. (a) عنصر. (b) فاز برای تابش عمود بر حسب طول استاب (t=1.59 mm , =3.2) 36
شکل ‏4‑2- تغییر فاز در تابش عمود برای یک آرایه متناوب از رویه‌های مربعی روی یک زیرلایه زمین‌شده بر حسب ضلع رویه در سه فرکانس = =14mm, t=1mm, =1.05 )) 36
شکل ‏4‑3- نمای جانبی آرایه انعکاسی قرار گرفته بر روی یک انعکاس‌دهنده سهموی 37
شکل ‏4‑4- عنصر آرایه انعکاسی تزویج روزنه‌ای. (a) نمای گسترده (b) تاخیر فاز بر حسب طول خط 39
شکل ‏4‑5- نمودار تاخیر فاز بر حسب طول خط عنصر آرایه انعکاسی تزویج روزنه‌ای شبیه‌سازی شده 40
شکل ‏4‑6- سلول واحد بر اساس خط تاخیر تزویج روزنه‌ای U شکل 40
شکل ‏4‑7- نمودار فاز بر اساس طول دو قطبی برای حالت U شکل 41
شکل ‏4‑8- نمودارهای بدست آمده از شبیه‌سازی برای حالت ‌U شکل 42
شکل ‏4‑9- عنصر آرایه انعکاسی دو لایه با رویه‌های با ابعاد متغیر. (a) سلول متناوب، (b)تغییر فاز بر حسب ضلع رویه (( , , , , ….. 44
شکل ‏4‑10- نتیجه مقاله 45

یک مطلب دیگر :

شکل ‏4‑11- نتیجه شبیه‌سازی 45
شکل ‏4‑12- نتیجه شبیه‌سازی 46
شکل ‏4‑13- نتیجه مقاله 46
شکل ‏4‑14- نتیجه شبیه‌سازی 47
شکل ‏5‑1- سلول واحد برای آرایه انعکاسی با µm140a= وmµ15 h=. بعد پچ l در محدوده 10میکرومتر تا 136 میکرومتر برای پوشش یک چرخه تقریبا کامل از پاسخ فاز متفاوت است. 55
شکل ‏5‑2-ضریب بازتاب شبیه‌سازی شده برای آرایه‌های رویه نامحدود یکنواخت دوبعدی. پاسخ فاز انعکاسی بر حسب درجه (a) و دامنه انعکاس برحسب دسی‌بل (b) در فرکانسTHz 1به عنوان تابعی از اندازه رویه. شش نقطه روی منحنی فاز با زیرلایه با ضخامت 15میکرومتر اندازه‌ی انتخاب شده رویه‌ها را برای تعریف یک زیرآرایه که یک چرخه تغییرات فاز کامل را طی می‌کند، نشان می دهد. ناهمواری در منحنی اندازه و فاز به دلیل محدودیت در دقت عددی است. 55
شکل ‏5‑3- نمودار دامنه سلول شبیه‌سازی شده بر حسب طول رویه در فرکانس THz1 برای زیرلایه به ضخامت µm15 56
شکل ‏5‑4- نمودار فاز سلول شبیه‌سازی شده بر حسب طول رویه در فرکانس THz1 برای زیرلایه به ضخامت µm15 56
شکل ‏5‑5- اصول عملکرد آنتن طراحی شده. توزیع فاز باعث انحراف موج مسطح تابشی بطور عمودی به سمت زاویه از پیش تعیین شده θ می شود . در اینجا، aنشان دهنده فاصله ی میان نقاط مرکز از دو عنصر مجاوراست، و (i= 0،1،2،3،4،5) تغییر فاز معرفی شده توسط عنصر مربوطه را نشان می دهد. 57
شکل ‏5‑6- میدان پراکنده آرایه انعکاسی در قطبش TM و TE در فرکانس THz1. (a) توزیع میدان برای قطبش TM. (b) توزیع میدان با همان ساختار و جهت تابش در(a) اما برای قطبش TE. موج تابشی با °21=θ نسبت خط عمود . برای قطبش TM، میدان E در صفحه yz هستند، و برای قطبش TE، میدان E به صورت موازی با محور x است. © ساختار یک زیر آرایه ساخته شده از 6 عناصر پچ به تصویر کشیده در مقیاس همان (a) و (b). 59
شکل ‏5‑7- توزیع میدان بازتابش شده از سطح یک تناوب از آرایه شبیه‌سازی شده در مد TM در فرکانس THz1 با زاویه تابش°21=θ 59
شکل ‏5‑8- ضریب انعکاس شبیه‌سازی شده برای آرایه‌ای از بی‌نهایت رویه. پاسخ فاز انعکاسی بر حسب درجه در THz1 به عنوان تابعی از طول رویه زیرین 60
شکل ‏5‑9- نمونه‌ای از نسبت دادن کد دودویی برای ایجاد ساختار 62
شکل ‏5‑10- نمودار فاز بر حسب طول رویه‌ها برای مقادیر مورد انتظار 66
شکل ‏5‑11- نمودار فاز بدست آمده از بهینه‌سازی بر حسب طول رویه 67
شکل ‏5‑12- نمودار دامنه انعکاسی بدست آمده حاصل از بهینه‌سازی بر حسب طول رویه 68
شکل ‏5‑13- شکل‌های سطوح فرکانس گزین بدست آمده از روش رویه‌های متغیر 69
شکل ‏5‑14- نمودار فاز انعکاسی بر حسب شماره سلول برای توابع شایستگی متفاوت 70
شکل ‏5‑15- نمودار دامنه انعکاسی بر حسب شماره سلول برای توابع شایستگی متفاوت 71
شکل ‏5‑16- نمودار فاز و دامنه انعکاسی بر حسب شماره سلول برای تابع شایستگی بند (ه) 72
شکل ‏5‑17- شکل رویه‌های بدست آمده از بهینه‌سازی برای تابع شایستگی بند (ه) 73
شکل ‏5‑18- نمودار فاز انعکاسی بر حسب شماره سلول در فرکانس‌های مختلف. 74
فهرست جدول‌ها
عنوان                                                                                 صفحه
جدول ‏5‑1-مقادیر مورد انتظار برای طراحی سطوح فرکانس گزین با ابعاد متغیر 65
جدول ‏5‑2- کدهای بدست آمده حاصل از بهینه‌سازی برای هر سلول 66
جدول ‏5‑3- مقادیر فاز بدست آمده برای رویه‌های با طول متفاوت 67
جدول ‏5‑4- مقادیر دامنه انعکاسی بدست آمده برای رویه‌های با طول متفاوت 68
جدول ‏5‑5- مقادیر فاز بدست آمده برای هر سلول با استفاده از تابع‌های شایستگی متفاوت 70
جدول ‏5‑6- مقادیر دامنه بدست آمده برای هر سلول با استفاده از تابع‌های شایستگی متفاوت 71