:
رادار مخفف کلمات Radio Detection & Ranging است و برای اولین بار در جنگ جهانی دوم برای تشخیص هواپیماهای دشمن و نشانه گیری سلاح های ضد هواپیما به کار گرفته شد. رادارها برای شناسایی اجسامی به کار می روند که چشم ما قادر به دیدن آنها نیست. مثلا اجسام در فواصل دور یا اجسام در مه. این یکی از مهمترین کاربردهای رادار است. یک رادار ابتدایی از یک فرستنده، آنتن گیرنده و یک آشکارساز انرژی تشکیل شده است.
رادارها در زمین، هوا و دریا استفاده می شوند. در ادامه به چند مورد از کاربردهای رادار اشاره می کنیم:

• کنترل ترافیک هوایی
• ناوبری هواپیما
• کاربردهای هواشناسی
• امنیت کشتی ها
• کاربردهای فضایی
• کنترل سرعت در جاده ها

• خرید متن کامل این پایان نامه :

   

• 

• کاربردهای نظامی که تقریبا بیشترین استفاده از رادار در این قسمت است.

کارکردهای اصلی رادار:

• تشخیص وجود جسم
• تشخیص فاصله جسم: این کار معمولا به کمک اندازه گیری زمان رفت و برگشت موج انجام می شود.
• تشخیص ثابت یا متحرک بودن جسم: این کار به کمک دنبال کردن جسم یا استفاده از اثر داپلر انجام می شود.
• تشخیص سرعت جسم: در واقع هر سیستم راداری که قادر به تشخیص فاصله باشد، به کمک یک حافظه می تواند سرعت جسم را تعیین کند. اما معمولا از اثر داپلر استفاده می شود.
• دنبال کردن جسم.

از آنجا که امواج HF (فرکانس 3 تا 30 مگاهرتز) پس از برخورد با یونیسفر منعکس می شوند، از رادارهایی که فرکانس آنها در محدوده HF است و به رادارهای فرکانس بالا و یا HF رادار معروف هستند برای بررسی فواصل خیلی زیاد استفاده می شود. از سویی دیگر همان گونه که بعدا خواهیم دید در بررسی سطح اقیانوس ها باید طول موج امواج ارسالی توسط رادار دو برابر طول موج امواج اقیانوس باشد و با توجه به طول موج امواج HF بهترین گزینه برای بررسی سطح اقیانوس ها HF رادارها می باشند.
HF رادارها در زمینه های مختلفی از جمله مشاهده جریان های اقیانوس به کار برده می شوند. این مشاهده برای دنبال کردن اجسام متحرک بر روی آب، تشخیص جریان های گردابی، نظارت بر یخ دریاها، اخطار برای وجود سونامی و نظارت بر آلودگی های دریا به کار می روند.
رادارهای فرکانس بالا در دو مد امواج – آسمانی و امواج – زمینی کار می کنند. در رادارهای امواج – آسمانی، رادار مانند ایستگاه های مخابراتی HF امواج را در یک زاویه باریک در سطح افق و در یک زاویه عمودی بزرگ بین 5 تا 25 درجه منتشر می کنند. امواج تابیده شده با زاویه عمودی کم تا زاویه بزرگ بحرانی (که به فرکانس امواج ارسالی و چگالی الکترون های یونیسفر وابسته است) بازتاب می شوند به طوری که به سمت زمین برگشت داده می شوند.
با توجه به اهمیت رادارهای فرکانس بالا و ویژگی های منحصر به فرد آن، در این سمینار سعی شده تا در فصل دوم ویژگی های کلی رادارهای فرکانس بالا بررسی شود. در آن فصل ابتدا انواع روش های بکارگیری این رادار شرح داده می شود و سپس با تفصیل بیشتری به نحوه عملکرد رادارهای موج – آسمانی و چگونگی شکست امواج HF در اثر برخورد با یونیسفر تشریح می گردد و رابطه مربوط به شکست این امواج ارائه می شود. در ادامه این فصل نحوه عملکرد رادارهای موج – زمینی بیان شده و رابطه طول موج ارسالی و طول موج امواج اقیانوس شرح داده می شود.
در فصل سوم چند نوع از رادارهای فرکانس بالا و کاربردهای آنها شرح داده می شود و در فصل چهارم روش اندازه گیری ارتفاع و جهت امواج دریاها توسط رادارهای فرکانس بالا شرح داده می شود. در فصل پنجم روش آشکارسازی سونامی که یکی از کاربردهای مهم رادارهای فرکانس بالا در سال های اخیر است بیان می شود.

:
استفاده از مولدهای كوچك برای تولید برق بعد از ایجاد نیروگاه های بزرگ رنگ باخت، اما با پیشرفت تكنولوژیهای تولید برق در مقیاس كوچك و ایجاد تجدید ساختار در صنعت برق و مسائل زیست محیطی، باعث مطرح شدن مجدد این مولدها در صنعت تولید برق شده است. عموماً DG یا تولید پراكنده عبارتست از تولید برق در محل مصرف اما در بعضی مواقع به تكنولوژی هایی گفته میشود كه از منابع تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده میكنند. چیزی كه عموماً مورد قبول است، این است كه این مولدها صرف نظر از نحوه تولید توان آنها، نسبتاً كوچك میباشد و مستقیماً به شبكه توزیع وصل میشوند. بالا رفتن هزینه های انتقال و توزیع، به مولدهای تولید پراكنده این امكان را میدهد كه برق تولیدی خود را به قیمتی ارزانتر در اختیار مصرفكنندگان قرار دهد. علاوه بر این تولید پراكنده امكان استفاده از منابع پاك برای تولید برق را میدهد.
تولید پراكنده یكی از سیستم های متناوب تولید نیروی الكتریكی میباشد. نیاز به تولید پراكنده با توجه به محدودیت كیفیت توان و نیازمندیهای سیستم از لحاظ قابلیت اطمینان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در سیستم تولید پراكنده، منابع انرژی متناوب با مقیاس كوچك یا تجدیدپذیر در مجاورت مركز بار قرار داده میشوند. اخیراً تكنولوژی های زیادی در زمینه تولید پراكنده در حال بررسی میباشد. این تكنولوژیها شامل پیلهای خورشیدی، توربینهای بادی، پیلهای سوختی و توربینهای گازی كوچك یا میكروتوربین (MT) است.
میكروتوربین یكی از منابع انرژی است كه توسط ژنراتورهای الكتریكی با سرعت بالا، میتواند توانی در بازه 10MW – 30kW را برای كاربران سیستمهای تولید پراكنده تامین نماید. این واحدها بسیار ساده و كوچك بوده و نصب راحت و هزینه بهره برداری پایینی دارند. همچنین هزینه نگهداری این واحدها به علت داشتن فقط یک قطعه متحرك، بسیار پایین میباشد.

پیشرفت تكنولوژی توربوشارژرها، توربینهای گازی و سیستمهای جانبی سبب توسعه كاربرد میكروتوربینها گشته است. میكروتوربینها توربینهای گازی كوچك و سادهای هستند و قسمتهای اصلی آن كمپرسور، محفظه احتراق و توربین میباشد. هوای فشرده خروجی كمپرسور بهنگام اختلاط با سوخت موجود، مخلوط قابل احتراقی ایجاد میكند. سوختن این مخلوط در محفظه احتراق باعث ایجاد جریان گاز گرم محرك توربین میگردد. میكروتوربینها به دو دسته میكروتوربینهای تك محور یا سرعت

خرید متن کامل این پایان نامه :

بالا و میكروتوربینهای دو محور یا سرعت پایین تقسیم میشوند. ساختار میكروتوربین های تك محور صورتی است كه كمپرسور، توربین، ژنراتور بر روی یک محور نصب شدهاند. در میكروتوربینهای دو محور، محور توربین توسط یک چرخدنده به ژنراتور متصل میباشد. میكروتوربین متصل شده به ژنراتور سنكرون، چهار حلقه كنترلی توان، دما، سرعت و ولتاژ میباشد. خروجی سه حلقه اول به منظور تعیین نوع كنترل سیستم سوخت رسانی وارد بلوكی بنام درگاه كمترین مقدار میگردد. حلقه ولتاژ جهت پایدارسازی ولتاژ سیستم در طول تغییر بار بكار گرفته میشود. در این پایان نامه اختلاف بین دو كنترل كننده در یک میكروتوربین 250kW مدل میكروتوربین در مرجع توضیح داده شده است. كنترل كننده اول شبكه عصبی (NN) و كنترل كننده دوم PI میباشد. مشخصه اصلی كنترل كننده های شبكه عصبی حساسیت كم آنها نسبت به نویز و نیاز به اطلاعات اولیه كم است كه علت انتخاب این روش برای كنترل سیستم میكروتوربین میباشد. همچنین كنترل كننده های شبكه عصبی دارای سرعت و قابلیت اطمینان بالا بوده و برای كنترل فرایندهایی كه بصورت بلادرنگ كنترل میشوند، از جمله میكروتوربین ها، كاربرد دارد.
در فصل اول پس از آشنایی با كلیات تولید پراكنده و همچنین مزایا و معایب آن، به بررسی میكروتوربینها و كاربرد آنها میپردازیم. همچنین در این فصل پیشینه تحقیقاتی كنترل میكروتوربین، روش كار و شیوه ابداعی به صورت اجمالی بررسی میشوند.
شبیه سازی مدل ارائه شده در فصل 3 انجام میشود همچنین طراحی و تولید شبكه عصبی و آموزش آن در این فصل مورد بررسی قرار میگیرد. راهكارهای بهبود عملكرد شبكه نیز در این فصل اعمال میشود.
نتایج شبیه سازی و مقایسه سه شاخص اندازه گیری خطا در فصل 4 مطرح میشود.
و در پایان با توجه به نتایجی كه در فصل 4 آمده است به نتیجه گیری در مورد این پایان نامه و ارائه پیشنهاداتی خواهیم پرداخت.
اطلاعات لازم جهت تولید و آموزش شبكه عصبی و همچنین نمای كلی از شبیه سازی های انجام شده در پیوست آمده است.

طبیعت واحدمند و توزیع شده اینترنت به افزایش محبوبیت بیش از حد آن کمک می کند که منجر به رشد نمایی در حجم ترافیک و تقاضای بی سابقه برای ظرفیت شبکه هسته گردیده است.
از اینرو فراهم کنندگان شبکه با نیاز فراهم کردن یک شبکه زیرساخت جدید که بتواند رشد ترافیک را در شبکه هسته فراهم کند مواجه شده اند. پیشرفت در خروجی (throughput) فیبر و تکنولوژی های انتقال نوری اپراتورها را قادر کرده است تا ظرفیتهای بسیار بالایی را بکار گیرند در حالیکه پیشرفت در تکنولوژی های سوییچ / روترپاکتی نسبتاً آهسته تر بوده است از اینرو هنوز قادر به رقابت با سرعت در لینکهای انتقال نیستند.

در حالی که کریرها تجهیزات DWDM و فیبر را به کار می برند تا ظرفیت را افزایش دهند، تکنولوژی های سوییچینگ پاکتی با سرعت بالا (ترابیت) و ظرفیت زیاد مورد نیاز

خرید متن کامل این پایان نامه :

 هستند تا ترافیک را در لینکهای با سرعت بالا جمع کنند.

تکنولوژی های سوییچینگ سرعت بالا که در اینجا بررسی می شوند برای سوییچ های ATM و روترهای IP مشترک هستند. اختلاف بین سوییچ های ATM و روترهای IP در کارتهای خط می باشد بنابراین هر دو سیستم می توانند با بهره گرفتن از یک سوییچ فابریک مشترک با کارتهای خط مناسب خود ساخته شوند.
چندین معیار طراحی باید هنگام طراحی یک سوییچ پاکتی در نظر گرفته شود. اولاً سوییچ باید تأخیر کم و احتمال cell loss کوچک و ماکزیمم خروجی نزدیک به 100% را فراهم کند. قابلیت پشتیبانی خطوط ورودی سرعت بالا نیز یک معیار مهم برای سرویسهای مولتی مدیا مثل ویدئو کنفرانس می باشد. لازم است Self-routing و کنترل توزیع شده در سوییچ های با مقیاس بزرگ پیاده سازی شود.
در این پروژه ابتدا در فصل اول سیستم های سوییچ ATM، اساس کار و ساختارشان شرح داده می شود و سپس سیستم های روتر IP، فانکشنها و ساختار شان بیان می شود و آنگاه معیارهای طراحی سوییچ ها بررسی می گردد. در فصل دوم اساس و مفاهیم سوییچینگ پاکتی را توضیح می دهیم و دسته بندی معماریهای سوییچ را بیان کرده و تکنیک های سوییچینگ مختلفی که در سوییچ های ATM و روترهای ظرفیت بالا بکار گرفته می شوند را از نظر ساختار، مزایا و محدودیت ها مورد بررسی قرار می دهیم. آنگاه Performance سوییچ های اصلی را بصورت محاسبات ریاضی و نتایج شبیه سازی شده نشان می دهیم.
در فصل سوم و چهارم کارهای انجام شده در زمینه شبکه های سوییچ واحدمند مبتنی بر شبکه های کراس بار و clos و کارایی (Performance) آنها بررسی می شود. از این دو روش می توان جهت طراحی سوییچ های واحدمند استفاده نمود.
در فصل پنجم الگوریتم جدیدی جهت تخصیص مسیر به سلول های رسیده در شبکه های سوییچ ATM واحدمند ارائه می کنیم بطوریکه Performance سوییچ را بهبود بخشد و سپس در فصل ششم نتایج شبیه سازی شده این روش با روش استفاده از مسیرهای Random را مقایسه و بهبود چشمگیر عملکرد این روش را نشان می دهیم.

مدارهای مجتمع دیجیتال همواره به علت سادگی در طراحی، قابلیت پیاده سازی از یک تکنولوژی قدیمی تر به تکنولوژی جدیدتر، کم نویز بودن و کم مصرف کردن توان نسبت به مدارهای آنالوگ، بیشتر مورد توجه طراحان مدارهای مجتمع، قرار گرفته اند.
در دهه 80 میلادی بیشترین توجه طراحان بر روی مسئله سرعت و مساحت اشغال شده توسط سطح تراشه، متمرکز بود.
اما با پیشرفت تکنولوژی و افزایش تعداد ترانزیستورها در داخل یک تراشه، توان مصرفی توسط ترانزیستورها و در مجموع، توان مصرفی توسط مدارهای مجتمع اهمیت خود را نشان داد و طراحان را وادار نمود تا راهکارهائی جهت کاهش توان مصرفی ارائه دهند.
در این راستا مسائلی از قبیل مخابرات سیار و وسائل الکترونیک قابل حمل، نیز باعث گردیدند تا ضرورت کاهش توان مصرفی بیشتر مورد توجه طراحان و مهندسان قرار گیرد.
فصل اول
کلیات
1-1- اهمیت سرعت و توان مصرفی و سطح اشغال شده در مدارها
پس از به وجود آمدن مدارهای دیجیتال، همواره سه مسئله مهم مدنظر طراحان قرار داشته است، که این سه مسئله مهم عبارتند از:
1- سرعت پاسخگوی مدار به ورودی

2- مساحت اشغال شده روی سطح تراشه

خرید متن کامل این پایان نامه :

3- توان مصرفی توسط تراشه
براساس نتایج به دست آمده، توان مصرفی تراشه ها در هر 3 سال به 3 سال، 4 برابر شده است و توان مصرفی در بعضی از تراشه ها به 100 وات رسیده است.
به دلیل پیشرفت های انجام شده در فن آوری ساخت مدارهای مجتمع و کوچک شدن ابعاد ترانزیستورها، مساله فضای اشغال شده توسط مدارهای مجتمع تا حدودی کمرنگ و از اهمیت آن کم شده است و مهمترین مسائلی که باقی می مانند، مسئله سرعت و توان مصرفی است که با توجه به کاربرد مدار، هریک از این ویژگی ها می تواند در اولویت طراحی و مدنظر مهندسان طراح قرار گیرد.
2-1- مدارهای دیجیتال و دسته بندی آنها
مدارهای دیجیتال که از ترانزیستورهای MOSFET ساخته می شوند، به دو مقوله وسیع زیر تقسیم می شوند:
1- مدارهای ایستا (استاتیک)
2- مدارهای پویا (دینامیک)
به اختصار می توان بیان نمود که تمامی گره های یک دروازه ایستا مسیری مقاومتی از طریق ترانزیستورها به VDD یا زمین دارند.
اما در مدارهای پویا ولتاژ یک یا چند گره به بار ذخیره شده بر روی یک خازن بستگی دارد. دیگر تمایز این دو مدار، نیاز مدارهای پویا برای درست کار کردن به سیگنال های ساعت متناوب همگاه با سیگنال های داده است.
از مدارهای ایستا می توان به دروازه های CMOS و شبه NMOS اشاره نمود. طراحی گیت های منطقی به روش CMOS بسیار سرراست است، به این صورت که دو ترانزیستور NMOS سری عمل AND منطقی و دو ترانزیستور NMOS موازی عمل OR منطقی را انجام می دهند.
به نحوی مشابه دو ترانزیستور PMOS موازی عمل AND و دو ترانزیستور PMOS سری عمل OR را انجام می دهند. مدارهای حاصل دروازه های NOR دو ورودی و NAND دو ورودی را که در شکل (1-1) نشان داده شده است، تشکیل می دهند.
در روش شبه NMOS، یک ترانزیستور PMOS در مسیر VDD به مدار قرار می گیرد. شکل (2-1) یک گیت NAND دو ورودی شبه NMOS را نشان می دهد.
گیت های استاندارد CMOS نسبت به گیت های مشابه شبه NMOS، توان کمتری را مصرف می کنند؛ اما به علت تعداد زیاد ترانزیستورهای PMOS مورد نیاز و بزرگی ابعاد ترانزیستورهای NMOS برای دستیابی به تاخیرهای صعود، نزول یکسان، مساحت بیشتری اشغال می کنند.
در مدار معکوس کننده استاندارد CMOS معمولا ابعاد ترانزیستور PMOS دو برابر ابعاد ترانزیستور NMOS در نظر گرفته می شود زیرا مقاومت ترانزیستور PMOS در حالت روشن بودن تقریبا دو برابر مقاومت ترانزیستور NMOS در حالت روشن است، اما در گیت های طراحی شده با روش شبه NMOS، برای داشتن خروجی مطلوب؛ ابعاد ترانزیستورها به صورت تناسبی انتخاب می شوند و معمولا ابعاد ترانزیستورهای NMOS، چند برابر ابعاد ترانزیستور PMOS در نظر گرفته می شوند. که متاسفانه این نسبت زمان های صعود و نزول نابرابری را ایجاد می کند.

:

با توجه به مزایای زیاد موجبرها، استفاده از آنها در بسیاری از موارد اجتناب ناپذیر می باشد برای انتشار موج داخل موجبر، باید فركانس موج از فركانس قطع موجبر، بزرگتر باشد، در غیر این صورت موج تزریقی به موجبر به شدت با فاصله تضعیف شده و میرا می شود. چون فركانس قطع به ابعاد مقطعی موجبر وابسته است، ابعاد آن در فركانس های پایین باند مایكروویوكه از پركاربرد ترین رنج های فركانسی می باشد، نسبتا بزرگ خواهد بود. استفاده از مواد متامتریال كه دارای خصوصیات منحصر به فردی می باشند، به موج اجازه انتشار زیر فركانس قطع موجبر خالی به علت پشتیبانی Backward waves ها یا امواج وارونه را خواهد داد، از این ویژگی می توان برای كوچك سازی موجبر استفاده كرد. خصوصیت جالب توجه دیگر متامتریال ها اینست كه ضریب شكستشان می تواند منفی یا نزدیک به صفر شود. طبق قوانین الكترو مغناطیسی، اگر ضریب شكست ماده ای نزدیک به صفر شود، پدیده فوق شكست رخ داده و امواج بازتابشی به جهت بردار نرمال سطح نزدیک شده و باعث متمركز شدن

خرید متن کامل این پایان نامه :

 میدان ها شده و خصوصیات تشعشعی بطور موثری بهبود می یابد. بدین منظور ماده متامتریال با ضریب شكست نزدیک به صفر در فركانس مورد نظر به صورت لایه فوقانی در بالای صفحه تشعشعی آنتن قرار گرفته و تاثیر آن در بهره آنتن بررسی خواهد شد.

فصل اول: کلیات
1-1) هدف
با وجود اینكه ساختارهای هدایت كننده صفحه ای در بسیاری از موارد كوچك سازی، جایگزین موجبرهای مستطیلی شده اند، موجبرها هنوز هم دربسیاری از موارد مورد نیاز هستند. موجبرها دارای مزایایی مثل تلفات كمتر و قابلیت انتقال توان بالاتری می باشند. آنتن های صفحه ای مثل آنتن های پچ، دارای معایبی چون تلفات زیر لایه و تشعشع از منبع تغذیه و پایین بودن میزان غلظت پلاریزاسیون هستند، معایب آنتن های موجبری این است كه ابعادشان در فركانسهای پایین تر، نسبتا بزرگ می باشند، پس ما می خواهیم با استفاده متامتریال ها اندازه این آنتن ها را كوچك كرده و بهره آنها را افزایش دهیم.
از قوانین الكترومغناطیسی می دانیم كه برای انتشار موج داخل یک موجبر باید مقطع طولی موجبر حداقل نصف طول موج عبوری از آن باشد.
روش ابتدایی برای كوچك كردن موجبرها، پر كردن آنها با یک ماده دی الكتریک بود كه منجر به كاهش ابعاد آنها با ضریب  1<εr نسبت به موجبر خالی كوچكتر شد، در اینجا εr ثابت دی الكتریک می باشد. با این وجود موجبرهای پر شده از هوا دارای تلفات كمتری نسبت به موجبرهای معادل پر شده از دی الكتریک می باشند، همچنین بالا بودن ضریب دی الكتریک εr  در موجبرهای پر شده، اجازه تشعشع از انتهای باز موجبر را نخواهد داد. از قانون اسنل می دانیم كه اگر ضریب شكست ماده ای صفر یا نزدیک به صفر باشد اگر موجی تحت هر شرایطی به آن ماده بتابد سوی موج خروجی از سطح به جهت بردار نرمال نزدیكتر شده و این بدین معنی است كه میدان های بازتابشی از سطح ماده حالت متمركزتری پیدا كرده و در نتیجه خصوصیات تشعشعی آنتن، بطور موثری بهبود می یابد.