بهبود ، طراحي و ساخت اجزاي رادار UWB پالسي جهت كاربرد در اندازه گيري مشخصات سيالات چند لايه داخل مخازن فلزي

كارشناسي ارشد

استفاده از رادار فرا پهن باند (UWB) براي سنجش ارتفاع و ضريب گذردهي الكتريكي سيالات چند لايه درون مخازن فلزي، به دليل وجود بازتاب¬هاي دروني چند¬گانه، بازتاب از ديواره هاي كناري و افت سيگنال در محيط تلفاتي، چالش¬هاي خاص خود را دارد. به همين دليل، سيستم¬هاي تجاري كنوني فقط سطح لايه بالايي را اندازه¬گيري مي¬كنند. يكي از راه¬حل¬هاي اين مسئله، استفاده از رادار پالسي فرا پهن باند با آنتن آرايه¬اي است. به اين دليل از رادار پالسي استفاده مي¬شود كه بازتاب¬هاي داخلي در زمان از هم جدا مي¬شوند و تداخلي ندارند. آنتن آرايه اي دامنه سيگنال را در جهت بيم اصلي افزايش مي¬دهد و توان و همبستگي سيگنال را در زواياي ديگر كاهش مي¬دهد و از تداخلي كه در اثر بازتابش از ديواره¬هاي كناري مخزن فلزي رخ مي¬دهد، مي¬كاهد. بنابراين مهمترين بخش¬هاي يك رادار پالسي سنجش سطح مايعات درون مخازن فلزي، آرايه آنتن فراپهن باند و سازنده پالس فراپهن باند هستند. در اينجا ابتدا يك روش ساده و ارزان براي افزايش بهره آنتن ويوالدي ارائه شده است و سپس مقسم توان فراپهن باند 1 به 4 و آرايه آنتن فراپهن باند طراحي و ساخته شده است. همچنين يك مدار توليد كننده پالس فراپهن باند به كمك ديود بازيابي پله ) (SRD طراحي و شبيه سازي شده است كه مونوپالس خروجي عرض 388 پيكوثانيه و دامنه قله تا قله¬ي 5 ولت را داراست. همچنين كل سيستم رادار كه از آرايه آنتن UWB مقابل مخزن حاوي سيالات چندلايه و مقسم توان و سازنده پالس UWB تشكيل مي¬شود، شبيه سازي شده است تا عملكرد رادار بررسي شود. در نهايت مشخصات سيالات فرضي چندلايه درون مخازن فلزي(ارتفاع و ضريب گذردهي الكتريكي نسبي لايه¬ها) به دست آمده از شبيه سازي با مقادير واقعي مقايسه شده است.

190329

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مجيد طيراني

مخابرات ميدان

دكتر احمد چلداوي