بررسی گسیل امواج الکترومغناطیسی در پلاسما با استفاده از ویژه مدهای خطی به دام افتاده- قسمت ۶

۲-۳- ۲بردار پوئین­تینگ درآنتن پلاسمائی
شدت آنتن پلاسمایی به متوسط زمانی بردار پوئین­تینگ وابسته است. بردار پوئین­تینگ را می­توانیم از پتانسیل نرده­ای وبرداری میدان­های الکترواستاتیک و الکترومغناطیسیدر فاصله دور محاسبه کرد. در تقریب میدان دور پتانسیل نرده­ای و برداری به شکل زیر تعریف می­شوند:
(۲-۲۶)
(۲-۲۷)
با جایگذاری رابطۀ چگالی جریان در روابط بالا، پتانسیل برداری ونرده ای را بدست آورده و در نهایت با به کارگیری معادلات ماکسول و ۰ومی­توانیم میدان­های مغناطیسی و الکتریکی را محاسبه کنیم.با معلوم بودن میدانهای و بردار پوئین­تینگ بصورت زیر بدست می­آید.
(۲-۲۸)
حال با فرض اینکه تنها مؤلفۀ شعاعی توان تابشی را در نظر بگیریم شکل توان تابشی بصورت زیر می­باشد.
(۲-۲۹)
با توجه با اینکه میدان الکتریکی موج رادر راستای در نظر گرفتیم بنابراین مؤلفۀ سمتی میدان وجود ندارد در اینصورت ترم آخر رابطه بالا حذف می­گردد.
(۲-۳۰)
(۲-۳۱)
از آنجایی که می­باشد بنابراین می­توان نتیجه گرفت که:
(۲-۳۲)
با جایگذاری (۲-۳۲) در(۲-۲۹) توان تابشی به شکل زیر به دست می­آید:
(۲-۳۳)
بنابراین با محاسبه چگالی جریان آنتن پلاسمائی و بکارگیری از آن درروابط بالا (معادلات ماکسول )، توان تشعشعی امواج الکترومغناطیسی در آنتنهای پلاسمائی حاصل می­ شود.
۲-۴تشریح ساختارآنتن پلاسمائی
شکل(۲-۱)ساختاریازآنتنپلاسماباتحریکموجسطحیکهشبیهسازیشدهرانشان می­دهد آنتنپلاسمااز یکمحفظهکوارتزباشعاع۱۲میلی­متروطول۱۲۰۰میلی­متروضخامت۵/۰میلی­متردریکجعبهفلزیبهابعاد۴۰۰×۴۰۰×۴۰۰میلیمترتشکیل شدهاست. برای ایجاد موجسطحیازیکحلقه­ایمسیدورتادورمحفظهکوارتزاستفادهمی­ شودکهارتفاعوضخامتآنبهترتیب۲۵و۲۰ میلی­متراست و بهفاصله۴میلی­مترپایین­ترازضلعبالاییجعبهفلزیقراردارد.فرضمی­کنیمکهمحفظهکوارتزازپلاسماییبافشار۴/۰میلیبارپرشده استکهمعادلبافرکانسبرخورد۵۰۰مگاهرتزاست.آنتنپلاسمابااتصالمغزی هم محور بهحلقهمسیوهادیبیرونیآنبهجعبهفلزیتحریکشده،حلقهمسیسببایجاد میدان الکتریکی شدیدیمیان خود وجعبهمی­ شود و درنتیجهبیشترخطوطمیدانتبدیلبه موجسطحیشده و سبب تولید و حفظ پلاسما می­ شود[۱].

 

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

 

 

 

 

 

 

 

شکل (۲-۲): ساختار آنتن پلاسمایی[۱]
۲-۵آنتن­های پلاسمایی معمولی:
بهطورکلیآنتن­هایپلاسمادونوعهستند: آنتن­هاینیمه­رسانایاهمانوضعیتساکن،مثلآنتنهایمدل  و آنتن­هایگازی،هردونوعاینآنتن­هابرایاستفادهمناسبوقابلسوارشدندرمواضع معمول هستند.امّاآنتن­­­های نوعنیمهرساناووضعیتساکنموردتوجه واقبال بیشتری هستند.چراکهازساختارفشرده­تریبرخورداربودهوضمناً بخش­هایمتحرکندارند.همین ویژگیآنهارابرایاستفادهدر نسلجدیدیازwi-fi­های ما­فوقسریعمعروفبهwi-Gig جذابوپرکشش می­سازد. ذکر این نکته خالیازلطفنیستکهاوجعملکردسرعتfi-wiهایموجوددر۵۴مگابایتداده بر ثانیهخلاصهمی­ شود،درحالیکهانتظارمی­رودنسلجدیدمافوقسریعGig-wiاستانداردمرزهایبالاتر ی را تا ۷گیگابایت برثانیهتجربهکند.اینهمانسرعتکافیبرایدانلودکردنیکبرنامه تلویزیونیدرظرف چندثانیهمحسوبمیشود.هرچندسامانهوایگیگنیازمندبسامدهای امواجرادیوییبالاترحدود۶۰گیگاهرتزاست،که درمقاممقایسهبیشترازدامنه۴/ ۲گیگاهرتزیمورداستفادهازوایفایمعمولبهشمارمی­رود.نکتهمهمیکهبایدموردتوجه قرارداد ایناست کهسیگنالهایرادیوییدرچنین بسامد­هایی بهسرعتپراکندهو ازهمپاشیده می­شوند.مگرآنکهسفتوسختمتمرکز شوند واین همان جایی است کهفناوریجدیدآنتن پلاسمائی سیلیکونی به صحنه می­آید[۱۷].

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *