منصة الرسائل والاطاريح: تصميم وتصنيع هوائي الشريحة المايكروية على أساس أنابيب الكربون النانوية

الخلاصة

نتيجة لتطور أنظمة الاتصالات اللاسلكية ومواكبة التقنيات الحديثة ، فإن ذلك يتطلب هوائيات يسهل تصنيعها وتتميز بأدائها العالي رغم صغر حجمها وقلة تكلفتها. لذلك ، تمت مناقشة هوائي الشريحة المايكروية (MPA) واستخدامه في العديد من التطبيقات التي تعتمد على الترددات العالية. الهدف من هذه الأطروحة هو تصميم وتنفيذ MPA مستطيل يعتمد على النحاس وأنابيب الكربون النانوية (CNT) والذي يعمل ضمن نطاق الترددات الراديوية. تم تصميم MPA باستخدام الإصدار 18.0 من برنامج CST. أولاً ، تم استخدام النحاس كرقعة مشعة ، ثم استخدام CNT بدلاً من النحاس. في كلتا الحالتين ، تم استخدام نفس المواد لتصميم MPA. تم استخدام ركيزة من مثبطات اللهب 4 (FR4) مع εr = 4.3 و h = 1.6 مم وتم استخدام أرضية من النحاس. سماكة النحاس 0.035 مم وهي نفس سماكة أنابيب الكربون النانوية. تم تصميم ومحاكاة هوائي رقعة واحد بالإضافة إلى مجموعة من التصحيحات. تتكون المصفوفة من عنصرين وأربعة عناصر من التصحيحات. تم تصميمه باستخدام طريقتين مختلفتين ، خطوط تغذية متسلسلة ومتوازية. تم تحليل خصائص كل من هوائيات التصحيح النحاسية و CNT. كان تردد التشغيل لجميع الهوائيات المقترحة 2.4 جيجا هرتز ، والذي يستخدم للعديد من التطبيقات بما في ذلك Wi-Fi و Bluetooth. كانت خسارة العودة للهوائيات المصممة أقل من -10 ديسيبل ، بينما كانت نسبة موجة الجهد الدائمة (VSWR) بين 1 و 1.5. تم الحصول على خصائص MPA ومنها خسارة العودة ، VSWR ، الكسب ، الاتجاهية ، الكفاءة ، مخطط الإشعاع عند تردد الرنين. اخيرا صنع العديد من هوائيات التصحيح microstrip باستخدام آلة CNC واختبارها تجريبياً باستخدام أداة Nano VNA. علاوة على ذلك ، تم إجراء مقارنة لمعرفة اختلاف الخصائص بين الهوائيات المصنعة والمحاكاة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصنيع واختبار هوائيات رقعة نحاسية مغلفة بـ CNT.