نمونه پایاننامه مخابرات

نمونه پایان نامه مخابرات: گامی در جهت نوآوری در دنیای ارتباطات

رشته ی مخابرات، به عنوان یکی از رشته های مهم و کاربردی در دنیای امروز، نقشی کلیدی در تبادل اطلاعات و ارتباطات میان انسان ها ایفا می کند. انجام پایان نامه در این رشته، فرصتی برای دانشجویان فراهم می کند تا با تکیه بر دانش و خلاقیت خود، به حل مسائل و چالش های این حوزه بپردازند و در مسیر نوآوری و پیشرفت گام بردارند.

در این مقاله، به ارائه ی نمونه هایی از پایان نامه های انجام شده در رشته ی مخابرات می پردازیم. این نمونه ها در حوزه های مختلفی از جمله:

• سیستم های مخابراتی سیار:

  • طراحی و شبیه سازی سیستم های نسل پنجم (5G)
  • بررسی و تحلیل روش های افزایش ظرفیت در شبکه های مخابراتی سیار
  • مطالعه ی چالش های امنیتی در سیستم های مخابراتی سیار

• شبکه های کامپیوتری:

  • طراحی و پیاده سازی شبکه های کامپیوتری مبتنی بر ابر
  • بررسی و تحلیل روش های افزایش امنیت در شبکه های کامپیوتری
  • مطالعه ی چالش های مربوط به کیفیت خدمات در شبکه های کامپیوتری

• مخابرات ماهواره ای:

  • طراحی و شبیه سازی سیستم های مخابرات ماهواره ای
  • بررسی و تحلیل روش های افزایش پهنای باند در سیستم های مخابرات ماهواره ای
  • مطالعه ی چالش های مربوط به تداخل در سیستم های مخابرات ماهواره ای

• پردازش سیگنال:

  • طراحی و پیاده سازی الگوریتم های پردازش سیگنال برای کاربردهای مختلف
  • بررسی و تحلیل روش های فشرده سازی سیگنال
  • مطالعه ی چالش های مربوط به تشخیص گفتار در پردازش سیگنال

• مخابرات نوری:

  • طراحی و شبیه سازی سیستم های مخابرات نوری
  • بررسی و تحلیل روش های افزایش سرعت در سیستم های مخابرات نوری
  • مطالعه ی چالش های مربوط به اتنویشن در سیستم های مخابرات نوری

• مخابرات رمزنگاری:

  • طراحی و پیاده سازی الگوریتم های رمزنگاری برای کاربردهای مختلف
  • بررسی و تحلیل روش های شکستن کدهای رمزنگاری
  • مطالعه ی چالش های مربوط به امنیت سایبری در مخابرات رمزنگاری

• هوش مصنوعی در مخابرات:

  • کاربرد هوش مصنوعی در بهینه سازی شبکه های مخابراتی
  • استفاده از هوش مصنوعی برای تشخیص و رفع عیب در سیستم های مخابراتی
  • مطالعه ی چالش های اخلاقی مربوط به استفاده از هوش مصنوعی در مخابرات

• اینترنت اشیا:

  • طراحی و پیاده سازی شبکه های اینترنت اشیا
  • بررسی و تحلیل چالش های امنیتی در شبکه های اینترنت اشیا
  • مطالعه ی کاربردهای اینترنت اشیا در حوزه های مختلف

اینها فقط چند نمونه از پایان نامه های انجام شده در رشته ی مخابرات هستند. شما می توانید با توجه به علایق و تخصص خود موضوعی را انتخاب کنید و در مورد آن تحقیق انجام دهید.

نکاتی برای انتخاب موضوع:

• به روز بودن: موضوعی را انتخاب کنید که جدید و به روز باشد و تحقیقات زیادی در مورد آن انجام نشده باشد.
• اهمیت: موضوعی را انتخاب کنید که از نظر علمی و یا عملی حائز اهمیت باشد و بتواند مشکلی از مشکلات حوزه ی مخابرات را حل کند.
• منابع: مطمئن شوید که منابع کافی برای انجام تحقیق در مورد موضوع مورد نظرتان وجود دارد.
• قابلیت انجام: موضوعی را انتخاب کنید که از نظر فنی و زمانی قابل انجام باشد.

موفق باشید!

در ادامه، به برخی از منابع مفید برای یافتن موضوع پایان نامه در رشته ی مخابرات اشاره می کنیم:

• پایگاه های اطلاعاتی علمی: مانند Google Scholar، Sid.ir
• مجله های علمی: مانند IEEE Transactions on Communications, IEEE Transactions on Wireless Communications, European Journal of Telecommunications
• کنفرانس های علمی: مانند کنفرانس بین المللی مخابرات ایران، همایش ملی مخابرات و سیستم های نوین

نمونه پایاننامه مخابرات

فصل اول-مقدمه 1

فصل دوم-سطوح انتخابگر فرکانس 4

2-1 معرفي سطوح انتخابگر فركانس 5
2-1-1 چگونگی کنترل پاسخ فرکانسی سطوح انتخابگر فرکانس 6
2-1-1-1 شکل سطوح انتخابگر فرکانس 6
2-1-1-2 ضریب هدایت اجزاء 7
2-1-1-3 زیر لایه دی الکتریک 8
2-1-1-4 زاویه تابش موج مسطح 9
2-1-2 جلوگیری از لوب ساینده 10
2-2 تحریک سطوح انتخابگر فرکانس 11

2-3 آرایه های مکمل 11
2-4 چگونگی تشکیل منحنی تشدید 12
2-4-1 سطوح متناوب پیاپی بدون دی الکتریک 13
2-4-2 یک سطح متناوب با لایه های دیالکتریک 13
2-5 کاربردهای سطوح انتخابگر فرکانس 14
2-5-1 کاهش تداخلات الکترومغناطیسی 14

2-5-2 فيلترهاي چند بانده 15
2-5-2-1 استفاده از چند سطح انتخابگر فرکانسی پيدرپي 16
2-5-2-2 استفاده گروهی از عناصر در یک سلول واحد 17
2-5-2-3 استفاده از چند عنصر ادغام شده در هم 18
2-5-2-4 استفاده از اجزاء مشدد حلقوی مربعی 19

فصل سوم-تئوری پایه¬ای ساختارهای متناوب فضایی 22

3-1 سری فلوکه و توابع مدی فلوکه 23
3-2 مودهای قابل انتشار ومیرا شونده فلوکه 26

فصل چهارم-طراحی فیلتر یک بانده مایکروویو 31

4-1 طراحی فیلتر میان نگذر برای کاربردهای باند مایکروویو 32
4-1-1 شکل جزء 35
4-1-1-1 تاثیر ابعاد عنصر 37
4-1-1-1-1 پارامترهای تعیین کننده ابعاد عنصر 39
4-1-2 تاثیر دی الکتریک 49

فصل پنجم-طراحی فیلتر دو بانده مایکروویو 53

5-1 استفاده از دولایه سطح انتخابگر فرکانس پی درپی 55
5-2 استفاده از یک لایه سطح انتخابگر فرکانس با دو عنصر ادغام شده[27] 58

فصل ششم-نتیجه¬گیری و پیشنهادها 62

6-1 نتیجه گیری 63
6-2 پیشنهادها 64
مراجع 66

فهرست شکل¬ها

شکل 2-1 ساختارهای سطح انتخابگر فرکانس: (الف) آرایه¬ای از تکه¬ها، (ب) آرایه¬ای از پنجره¬ها [1] 5
شکل 2-2 چهار نوع فیلتر سطح انتخابگر فرکانس . مواد هادی با رنگ سیاه نشان داده شده اند [2] 6
شکل 2-3 انواع اجزاء [1] 7
شکل 2-4 تاثیر مقاومت بر عملکرد سطح انتخابگر فرکانس با اجزای حلقوی مربعی… 8
شکل 2-5 سطح انتخابگر فرکانس (الف) در داخل و (ب) روی لایه دی الکتریک [2] 9
شکل 2-6 فاصله طراحی شده بین اجزا با یک سیگنال تابشی مایل [2] 9

شکل 2-7 انتشار لوب ساينده در جهت gη [1] 10
شکل 2-8 ساختارهای متناوب هادی¬ها با (الف ) حالت غیرفعال، (ب) حالت فعال [1] 11
شکل 2-9 ساختار متناوب پیاپی [1] 13
شکل 2-10 ساختار صفحه متناوب با دو لایه دی الکتریک و منحنی انتقال این ساختار [1] 13
شکل 2-11 تضعیف دیواربا ضخامت 35 سانتی متر، با انواع متفاوت مواد : سیمان، آجر… 15
شكل 2-12 الف) نماي بالاي سلول واحد، ب) نماي سه بعدي سلول واحد[7] 16

شكل 2-13 نتايج شبيه سازي و اندازه¬گيري فيلتر دوبانده[7] 17
شکل2-14 ساختار فیلتر سطح انتخابگر فرکانس با عناصر چند گانه[5] 17
شكل 2-15 نتايج شبيه سازي فيلتر دوبانده با يك گروه از عناصر در يك سلول واحد[5] 18
شکل 2-16 الف) شكل سلول واحد، ب) مدار معادل سلول واحد[13] 19
شکل2-17 پاسخ فرکانسی فیلتر سه بانده[13] 19
شکل 2-18 ساختار مشدد حلقوی مربعی [18] 20

شکل2-19 ساختار فیلتر دوبانده با استفاده از عنصر مشدد حلقوی مربعی[19] 20
شکل 2-20 نتایج شبیه سازی فیلتر دوبانده با استفاده از عناصر مشددهای حلقوی مربعی[19] 21
شکل 3-1 یک ارایه مسطتیلی با تناوب های a و b ]20[ 23
شکل 3-2 تابش یک موج تخت به سطح یک آرایه متناوب [20] 27
شکل 3-3 مکان هندسی مود‌های منتشر شونده [20] 29
شکل4 1 نمای سلول واحد در شبیه سازی با مودهای فلوکه 33

شکل4 2 دو مود پورت فلوکه[ 21] 34
شکل 4-3 نمای سلول واحد در شبیه سازی درون موجبری 34
شکل 4-4 ابعاد اجزاء حلقه دایروی 36
شکل 4-5 پاسخ فرکانسی FSS1 با 1= rε و °60 تا °0= θ برای دو قطبش TE و TM 37
شکل 4-6 پاسخ فرکانسی FSS2 با 1= rε و °60 تا °0= θ برای دو قطبش TE و TM 38

شکل 4-7 تغییرات پهنای باند ( dB20) با افزایش دوره تناوب ساختار (p) 40
شکل 4-8 تغییرات فرکانس تشدید با افزایش دوره تناوب ساختار (p) در تابش عمودی (°.=θ) 40
شکل 4-9 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TE به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه… 41
شکل 4-10 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TM به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه… 41
شکل 4-11 تاثیر تغییر پارامتر p (با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها) بر پاسخ فرکانسی FSS2 با 1= rε … 42

شکل 4-12 تغییرات پهنای باند ( dB20) با تغییر شعاع متوسط حلقه دایروی (r) 43
شکل 4-13 تغییرات فرکانس تشدید با تغییر شعاع متوسط حلقه دایروی (r) 43
شکل 4-14 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TE به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه … 44
شکل 4-15 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TM به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه… 44
شکل 4-16 تاثیر تغییر پارامتر r (با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها) بر پاسخ فرکانسی FSS2 با 1r=ε… 45
شکل 4-17 تغییرات پهنای باند ( dB20) با تغییر ضخامت حلقه دایروی (w) 46
شکل 4-18 تغییرات فرکانس تشدید با تغییر ضخامت حلقه دایروی (w) 46

شکل 4-19 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TE به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه… 47
شکل 4-20 میزان تغییرات فرکانس تشدید در قطبش TM به ازای تغییر زاویه تابش از صفر تا 60 درجه… 47
شکل 4-21 تاثیر تغییر پارامتر w (با ثابت نگه داشتن دیگر پارامترها) بر پاسخ فرکانسی FSS2 با 1= rε … 48
شکل 4-22 تاثیر دی الکتریک بدون تلقات بر پاسخ فرکانسی الف) FSS1 و ب) FSS2 49
شکل 4-23 تاثیر دی الکتریک تلفاتی بر پاسخ فرکانسی الف) FSS1 و ب) FSS2 50
شکل 4-24 پاسخ فرکانسی FSS1 با زیرلایه دی الکتریک اعمال شده در دو طرف ساختار 51
شکل 4-25 پاسخ فرکانسی FSS1 با زیرلایه دی الکتریک اعمال شده در یک طرف ساختار 51

شکل 4-26 پاسخ فرکانسی FSS1 با زیرلایه دی الکتریک اعمال شده دردو طرف ساختار 52
شکل 4-27 پاسخ فرکانسی شبیه سازی شده برای FSS1 با زیرلایه دی الکتریک اعمال شده در یک … 52
شکل4-28 تغییرات ثابت دی الکتریک موثر FSS2 بر حسب ضخامت زیرلایه 53
شکل 5-1 نمای یک سلول واحد از ساختار فیلتر دوبانده با دولایه سطح انتخابگر فرکانس 56
شکل 5-2 پاسخ فرکانسی فیلتر دوبانده با 38/3= rε و °60 تا °0= θ برای دو قطبش TE و TM 57
شکل 5-3 نمای یک سلول واحد از ساختار فیلتر دوبانده با یک لایه سطح انتخابگر فرکانس با دو … 58
شکل 5-4 تلفات تغبیه فیلتر دوبانده با سلول واحد نشان داده شده در شکل 5-3 … 59
شکل 5-5 تلفات تغبیه فیلتر دوبانده با تغییر ابعاد سلول واحد نشان داده شده در شکل 5-3 … 60

فهرست جدول¬ها

جدول شماره 2-1 عملکرد سطح انتخابگر فرکانس ها با اشکال متفاوت (یک سطح انتخابگر فرکانس… 7
جدول 4-1 ابعاد عنصر حلقه دایروی و فرکانس¬های تشدید دو سطح انتخایگر فرکانس با تابش عمود 36
جدول 4-2 تغییرات فرکانس تشدید (Fr) و پهنای باند (BW) در زاویه تابش عمود، تغییرات… 39
جدول 4-3 تغییرات فرکانس تشدید (Fr) و پهنای باند (BW) در زاویه تابش عمود، تغییرات… 42
جدول 4-4 تغییرات فرکانس تشدید (Fr) و پهنای باند (BW) در زاویه تابش عمود، تغییرات… 45
جدول 4-5 تغییر ثابت دی الکتریک موثر با ضخامت زیرلایه برایFSS2 53
جدول 5-1 ابعاد عنصر حلقه دایروی و فرکانس¬های تشدید دو سطح انتخایگر فرکانس در تابش عمود 56
جدول 5-2 تغییر ابعاد سلول واحد فیلتر دوبانده برای رسیدن به فرکانس¬های تشدید مد نظر … 60

فهرست اختصارات

Frequency Selective Surface FSS
Computer Simulation Technology CST
Finite Integration Technique FIT
Finite Difference Time Domain FDTD
Finite element method FEM
High Frequency Structure Simulator HFSS
Split-Ring Resonator SRR
Bandwidth BW

فصل اول
مقدمه

سطوح انتخابگر فرکانس ساختارهای متناوب مسطحی هستند که معمولا از تکه ‌های هم اندازه یا پنجره‌هایی از جنس هادی که به صورت متناوب در یک یا دو بعد تکرار می‌شوند، تشکیل شده‌اند. قدیمی¬ترین مرجع در مورد سطوح متناوب به ثبت اختراع مارکونی و فرانکلین در سال 1919 برای ساخت انعکاس دهنده سهموی برمی¬گردد. بررسی ساختارهای متناوب تا سال 1960 که در آن زمان توانایی این ساختارها در کاربردهای نظامی کشف شد، پی-گیری نشد. از سال 1960 به بعد، سطوح انتخابگر فرکانس به طور گسترده¬ای در زمینه طراحی آنتن¬ها، رادار، فیلترهای فضایی، قطبی¬کننده، ردوم و غیره مورد استفاده قرار گرفت.

در بیشتر کاربردها، مثل مخابرات ماهواره¬ای سطوح انتخابگر فرکانسی برای طراحی آنتن¬های بازتابنده دوگانه استفاده می¬شوند. ساخت چنین ساختارهایی در طول موج-های مایکروویو و در طراحی آنتن ها ساده است ولی در طول موج های مادون قرمز و نوری به این علت که اندازه اجزاء به کار رفته در ساختار باید در حد میکرومتر و حتی کوچکتر باشد، مشکل است و نیاز به روش¬های لیتوگرافی پیشرفته دارد[1].

سطوح انتخابگر فرکانس بسته به شکل اجزاء به کار رفته در ساختار و زیرلایه، دارای پاسخ‌های فرکانسی متفاوتی می¬باشند. این سطوح به صورت فیلترهای الکترومغناطیسی¬ای عمل می¬کنند که پاسخ فرکانسی آنها علاوه بر فرکانس به زاویه تابش و قطبش موج تابشی بستگی دارد. وقتی یک موج الکترومغناطیسی به این سطوح برخورد می¬کند در یک طیف فرکانسی موج را عبور می¬دهند و در طیف فرکانسی دیگر موج را منعکس می¬کنند؛ بنابراین می¬توان آنها را به عنوان فیلترهای بالا گذر، پایین گذر، میان گذر و میان نگذر طراحی کرد.

در این پایان¬نامه در فصل 2 شرح مختصری در مورد سطوح انتخابگر فرکانس و عوامل موثر در طراحی این ساختارها داده می¬شود و در ادامه این فصل کاربردهای این ساختارها در بازه¬های مختلف فرکانسی بررسی می¬شوند. یکی از این کاربردها، طراحی فیلترهای چندبانده مایکروویو است که در این فصل ساختارهای متفاوتی که در سالهای گذشته پیشنهاد شده، بررسی ¬می¬شود.¬ در فصل 3 تئوری پایه¬ای ساختارهای متناوب فضایی بررسی می¬شود. در فصل 4 فیلترهای یک بانده مایکروویو طراحی شده و با نرم¬افزار CST شبیه¬سازی¬های مربوطه آموزش انجام می¬شود.

در این فصل پارامترهای مهم برای رسیدن به مشخصات مطلوب فیلتر یک بانده میان¬نگذر بررسی شده است. در فصل 5 دو روش برای طراحی فیلتر میان¬نگذر دوبانده تحلیل و بررسی شده و نتایج طراحی با بیان معایب و مزایا آورده شده است و سرآموزش انجام در فصل 6 نتایج و پیشنهادها برای ادامه پایاننامه ارائه خواهد شد.

• نمونه پایاننامه