@article { author = {Torabi, Yalda and dadashzadeh, Gholamreza}, title = {Design and Fabrication of Unbalanced Wilkinson Power Divider with Equal Port Impedances and Filtering Response with Coupled Metamaterial Transmission Lines}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {1-8}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, an unbalanced Wilkinson power divider with small dimensions and equal port impedances is presented. The proposed structure is designed by employing two metamaterial coupled-line filters instead of two quadrature-wave impedance transformers in the conventional Wilkinson power divider with the capability of unequal power splitting and favorable selectivity with filtering response. Employing coupled metamaterial transmission lines without using any quadrature-wave impedance transformers in the input and output terminals leads to a significant (more than 65%) reduction in the size of proposed structure compared to the dimensions of its conventional type due to the equal port impedances of the terminals. The proposed power divider has been designed and simulated to work at 1.32 GHz in HFSS and ADS software, and a prototype has been developed and tested to verify the results. The good conformity between simulation and measurement results has been obtained indicating the suitability of the proposed structure and the design method.}, keywords = {Wilkinson divider,unequal,filter response,coupled lines,Metamaterial}, title_fa = {تحلیل طراحی و ساخت تقسیم‌کننده توان ویلکینسون نامتعادل با امپدانس دهانه‌های برابر و پاسخ فیلتری توسط خطوط انتقال تزویج‌شده متامتریالی}, abstract_fa = {در این مقاله تقسیم­کننده توان ویلکینسون نامتعادل با ابعاد کوچک و امپدانس دهانه­های برابر ارائه می‌شود. ساختار پیشنهادی با استفاده از دو فیلتر خط تزویج­شده متامتریالی به‌جای استفاده از دو مبدل امپدانسی ربع موج در تقسیم­کننده توان­های ویلکینسون معمولی، طراحی‌شده است که می‌تواند علاوه بر امکان تقسیم نابرابر توان، از پاسخ فیلتری باقابلیت فرکانس­گزینی دلخواه نیز برخوردار باشد. استفاده از خطوط تزویج­شده متامتریالی و عدم استفاده از هیچ مبدل ربع موجی در پایانه­های ورودی و خروجی به دلیل برابری امپدانس پایانه­های ساختار، منجر به کاهش چشمگیر ابعاد تقسیم­کننده پیشنهادی به میزان بیشتر از %65 در قیاس با ابعاد نوع عادی مشابه خود شده است. تقسیم‌کننده توان پیشنهادی برای کار در فرکانس GHz32/1 در نرم‌افزار  HFSS و ADS طراحی و شبیه‌سازی‌ شده است و جهت تأیید نتایج به‌دست‌آمده، یک نمونه عملی از آن در آزمایشگاه ساخته و آزموده شده است. مطابقت خوبی بین نتایج حاصل از شبیه­سازی و ساخت حاصل شده است که بیانگر مطلوب بودن ساختار پیشنهادی و مناسب بودن روش طراحی است.}, keywords_fa = {تقسیم کننده ویلکینسون,نابرابر,پاسخ فیلتری,خطوط تزویج شده,متامتریال}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204544.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204544_bb088335d9e2dea3985434e39f42b543.pdf} } @article { author = {Mehramiz, Ahmad and hosseinzade firouzi, mona}, title = {Instability of ultrasonic waves in a semiconductor quantum medium}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {9-14}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Abstract- In this research, an analytical investigation has been performed on instability and excitation of ultrasonic waves in a semiconductor medium by the application of a high-frequency electric field. To this end, using a set of basic hydrodynamic equations including quantum corrections, dispersion relations of the ultrasonic waves in the presence of electric field calculated and the possibility of waves instability in the quantum regime is investigated. The results show that the high- frequency electric field, near the electron-plasma frequency, produces a nonlinear coupling between the ultrasonic waves and electron-plasma waves and leads to an instability which can be increased by quantum effects.}, keywords = {Piezoelectric Semiconductor,Ultrasonic Waves,Quantum Plasmas}, title_fa = {ناپایداری امواج فراصوت در یک محیط کوانتومی نیمه رسانا}, abstract_fa = {چکیده - در این پژوهش، به شیوه‌ای تحلیلی ناپایداری و برانگیختگی امواج فراصوت در یک محیط نیمه‌رسانا و در حضور میدان الکتریکی نوسانی فرکانس بالا، بررسی می‌شود. بدین منظور، مجموعه‌ای از معادلات یک شاره کوانتومی به کار گرفته می‌شوند تا شرایط رخداد ناپایداری موج فراصوت عبوری از یک پلاسمای نیمه‌رسانای پیزوالکتریک بررسی گردد. در ادامه پس از معرفی معادلات پایه شامل تصحیحات کوانتومی، رابطه پاشندگی موج فراصوت محاسبه شده و امکان ناپایداری موج در رژیم های کلاسیک و کوانتومی بررسی می‌گردد. نتایج نشان می‌دهند که وجود میدان الکتریکی فرکانس بالا (و نزدیک به فرکانس پلاسمایی) در محیط، با ایجاد جفت شدگی غیرخطی میان امواج فراصوت و امواج الکترونی پلاسما باعث رخداد ناپایداری می‌گردد. هم‌چنین، نشان داده می شود که لحاظ کردن جنبه های کوانتومی برای محیط نیمه‌رسانا می تواند ناپایداری امواج فراصوت عبوری را افزایش دهد.}, keywords_fa = {نیمه رسانای پیزوالکتریک,امواج فراصوت,پلاسمای کوانتومی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204602.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204602_ea399f5ea1c188c492ee1be8b96560ac.pdf} } @article { author = {Riahi, Ali and Heydari-Dayeni, Mahdi and vahedi, mohammad and Khalilzadeh, Javad and shahamat, yadollah}, title = {Simulation and Fabrication of Tapered Fiber Optics Hydrogen Sensor}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {15-21}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, we report simulation and fabrication of a gas sensor based on tapered fiber by measuring the output power in the presence of different hydrogen concentrations. The fibers were tapered to 15.5 μm and 26.6 μm by using oxy-butane torch and the output spectrum is obtained using a 1550nm laser source and an optical spectrum analyzer (OSA) and the sensitivities of the tapered fiber sensors were determined. It is shown that by increasing the percentage of the hydrogen in the surrounding environment, the output power is changed by 7% and 2.3% in the presence of 4% hydrogen for tapered fibers of diameter 15.5μm and 26.6 μm respectively. The response time of the aforementioned sensors were 13 and 17.6 seconds respectively. In addition, the repeatability tests of the fabricated sensors demonstrates acceptable results. Simulation of the tapered fiber sensors demonstrates good agreement with experimental results. The obtained sensitivity makes hydrogen detection below 4% easy and accurate.}, keywords = {Tapered optical fiber,Hydrogen sensor,Palladium,Evanescent field}, title_fa = {شبیه سازی و ساخت حسگر فیبر نوری نازک شده جهت آشکارسازی هیدروژن}, abstract_fa = {در این مقاله شبیهسازی و ساخت حسگر گازی براساس فیبر نازکشده بوسیله اندازهگیری طیف خروجی در حضور گاز با غلظتهایمختلف هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته و گزارش شده است. فیبرها با شعله اکسی بوتان تا قطرهای μm 5 / 15 و μm 6 / 26 نازکشدهاند. سپس لایهنشانی بهروش کندوپاش فیزیکی با ضخامت nm 14 انجام شد. خروجی حاصله با کمک لیزر فیدبک توزیعی درطول موج nm 1550 و تحلیلگر طیف نوری ) OSA ( بدست آمد و حساسیت حسگرها برای گاز هیدروژن مورد تحلیل و بررسی قرارگرفت. این حساسیت به ترتیب برای فیبرهای μm 5 / 15 و μm 6 / 26 معادل 7 درصد تغییرات و 3 / 2 درصد تغییرات در ازای حضور4 درصد هیدروژن و با زمان پاسخ s13 و s6 / 17 بدست آمد. حسگرهای ساخته شده در آزمون تکرارپذیری نیز رفتار موردقبولی رانشان دادند. همچنین شبیهسازیهای انجام شده تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی را ارائه میدهند. تغییر محسوس شدت در غلظتهایزیر 4 درصد، شناسایی هیدروژن را ساده و دقیق میسازد.کلید واژهها : حسگر گاز هیدروژن، فیبرنوری نازک شده،}, keywords_fa = {حسگر گاز هیدروژن,فیبرنوری نازک شده,پالادیوم,میدان ناپایدار}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204603.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204603_9cd83f5bde0d376bca1615dfdae2ac9c.pdf} } @article { author = {Torkaman, Hossein and bhnamfar, milad}, title = {Field Oriented Control of BLDC Motor Drive Using Space Vector Modulation}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {23-29}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {The space vector modulation in a brushless DC motor (BLDC) with a permanent magnetic rotor is different from conventional motors due to the silent phases and trapezoidal back EMF. To overcome this problem, in this paper, an SVPWM method is proposed for field-oriented control of the BLDC motor drive. The main differences in the implementation of this method are the torque estimation and the presentation of the space vectors of the inverter voltage specified. In order to control the effective and direct torque, the torque is calculated in terms of the electromagnetic force and the three-phase current. According to the torque error between the given torque and the reference torque, the best voltage vector is selected, which performs the dynamic performance of the BLDC motor as a direct torque control system. As a result, it is expected to have a better dynamic response to load variations.. . . . . . . . ..}, keywords = {Field Oriented control,Brushless Dc motor,Space Vector Modulation}, title_fa = {بهبود کنترل برداری میدان‌گرا با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی برای درایو موتور دی‌سی بدون جاروبک}, abstract_fa = { مدولاسیون بردار فضایی در موتور دی سی بدون جاروبک (BLDC) با روتور مغناطیس دائم به دلیل فازهای خاموش و نیروی ضد محرکه ذوزنقه ای نسبت به موتورهای معمول متفاوت است. برای غلبه بر این مسئله، در این مقاله یک روش SVPWM برای کنترل برداری میدان‌گرا در درایو موتور BLDC ارائه شده است. تفاوت‌های اساسی در پیاده سازی این روش، در تخمین گشتاور و ارائه بردارهای فضایی ولتاژ اینورتر مشخص شده، است. به منظور کنترل موثر و مستقیم گشتاور، گشتاور برحسب نیروی ضد محرکه و جریان سه فاز محاسبه می‌شود. بر طبق خطای گشتاور بین گشتاور داده شده و گشتاور واقعی، بهترین بردار ولتاژ انتخاب می شود که عملکرد دینامیک موتور BLDC را سیستم کنترل مستقیم گشتاور به عهده دارد. در نتیجه انتظار میرود تا پاسخ دینامیکی بهتری را در برابر تغییرات بار داشته باشد. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..}, keywords_fa = {موتور BLDC,کنترل برداری میدان گرا,مدولاسیون بردار فضایی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204604.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204604_4c8eba618e88e513e97ea6a003faa418.pdf} } @article { author = {Safari Dehnavi, mahboube and razavi, sayed mohammad javad and Mohseni Armaki, S. Hossein}, title = {Beam width expansion of microstrip array antenna by wide angle impedance matching layer}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {31-39}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, a new method for calculation the active reflection coefficient of an array antenna has been proposed, and accordingly an anisotropic wide angle impedance matching layer has been designed to mitigate blind spots. The designed antenna consists of a microstrip array with rectangular arrangement. The space between the elements in the mentioned array is equal with 0.63 wavelength in X band. In order to compensate the impedance mismatch near the blind spots between the antenna and the free space above the aperture and also to increase the antenna scan range, the anisotropic matching layer characteristics are extracted by genetic algorithm optimization method. Finally, its efficiency is investigated in CST Microwave Studio and HFSS software. Compared with other similar techniques, the proposed method is simpler, faster, and does not require to fabricate and coupling coefficients measurement. It is a powerful tool for deriving the active reflection of microstrip array antenna that is difficult to extract their analytical equations. The designed wide-angle impedance matching layer has increased the scan range of antenna from ±34° to ±42° by shifting blind spots.}, keywords = {Microstrip array antenna,Blind spots,X band,Optimization,WAIM}, title_fa = {گسترش پهنای پرتو آنتن آرایه‌ای مایکرواستریپ به کمک لایه‌های تطبیق امپدانس زاویه گسترده}, abstract_fa = {در این مقاله یک روش جدید برای محاسبه ضریب انعکاس فعال آنتن‌های آرایه-ای ارائه شده‌است و به کمک آن، لایه تطبیق امپدانس ناهمسانگرد جهت انتقال نقاط کور طراحی شده‌است. آنتن طراحی شده شامل یک آرایه‌ی مایکرواستریپ با چیدمان مستطیلی بوده که فاصله بین عناصر آن برابر 63/0 طول موج در باند فرکانسی X می‌باشد. جهت جبران عدم تطبیق امپدانس بین آنتن و فضای آزاد بالای دریچه در نزدیکی نقاط کور و همچنین افزایش بازه پویش آنتن، با استفاده از روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، مشخصات لایه تطبیق ناهمسانگرد استخراج می‌شود. سپس در نرم‌افزارهایCST MICROWAVE STUDIO@2016 و HFSS کارآمدی آن بررسی می‌گردد. از مزایای روش پیشنهادی نسبت به سایر روش‌ها می‌توان به سادگی، سرعت بالاتر، عدم نیاز به ساخت و اندازه‌گیری ضرایب تزویج آنتن اشاره کرد. این روش، یک ابزار قوی برای محاسبه ضریب انعکاس فعال آنتن‌های آرایه‌ای مایکرواستریپ ،که استخراج معادلات تحلیلی برای آن-ها دشوار است، به حساب می‌آید. لایه تطبیق امپدانس زاویه گسترده طراحی شده با انتقال نقاط کور سبب افزایش بازه پویش آنتن از °34± به °42± شده-است.}, keywords_fa = {آنتن آرایه‌ای مایکرواستریپ,نقاط کور,باند X,بهینه‌سازی,لایه تطبیق امپدانس زاویه گسترده}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204605.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204605_1517acaded6411b172d6ce489b3417d1.pdf} } @article { author = {shiri, jalil and Malekzadeh, Abdollah}, title = {EIT-based nanostructure detectors for detecting materials using terahertz waves}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {6}, number = {1}, pages = {41-48}, year = {2018}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Different materials have different absorption spectra of the terahertz (THz) radiation. So, by detecting the absorption spectra of THz radiation of different materials we can assess material substances. We propose and analyze an efficient way to detect the THz radiation in a magnetized graphene system via electromagnetically induced transparency (EIT). In this paper an all-optical method for THz signal detection in graphene nanostructure in core of a detector is investigated. Such a scheme for THz signal detection mainly relies on the measurement of probe transmission spectra, in which the behaviors of a weak-probe transmission spectrum can be controlled by switching on/off the THz signal radiation. Taking into account the tunable optical transition frequency between the Landau levels in graphene, our analytical results demonstrate that a broad frequency bandwidth of the THz signal radiation can be inspected and modulated by means of an external magnetic field. This feature being useful for detection of explosives with width absorption spectra of the optical terahertz signal. Common explosives such as RDX, TEND and Ammonium Nitrate in the spectral range of THz signal are widely used in a variety of explosives. Effects of parameters such as intensity of the terahertz radiation and relative phase between the fields on the absorption anddispersion of probe field hase been studied. Also, Detector sensitivity and rapid response to fluctuations of terahertz radiation by measuring the switching time of group velocity of probe field from subluminal to superluminal and vice versa hase been studied. The estimated range of the switching time is between 5 ps to 8 ps for subluminal to superluminal light propagation.Such all optical detectors can be well used in a wide range of THz spectroscopy for (explosive or forbidden) material detection.}, keywords = {All-optical switching,Detection,Dispersion and absorption,Electromagnetically induced transparency,Graphene nanostructure,Terahertz signals}, title_fa = {آشکارسازهای نانوساختارگرافنی برمبنای EIT به منظور تشخیص مواد منفجره با استفاده از امواج تراهرتز}, abstract_fa = {مواد مختلف طیف جذبی مختلفی نسبت به امواج تراهرتز دارند. بنابراین با آشکارسازی طیف جذبی امواج تراهرتز از مواد مختلف می‌توان نوع ماده را تشخیص داد. یکی از راه‌های بسیار مؤثر در آشکارسازی طیف امواج تراهرتز به‌منظور تشخیص مواد مختلف استفاده از پدیده­ی شفافیت القایی الکترومغناطیسی (EIT) در یک نانوساختار گرافنی تحت میدان مغناطیسی می­باشد. در این مقاله آشکارسازی امواج تراهرتز به‌وسیله‌ی نانوساختار گرافن واقع در هسته­ی آشکارساز از یک روش تمام اپتیکی موردبررسی قرارگرفته است. در این طرح به‌منظور تشخیص امواج تراهرتز به‌طور عمده اندازه‌گیری رفتار طیف عبوری نور کاوشگر ضعیف از نانو­ساختار گرافنی که باوجود و عدم وجود طیف مشخصی از امواج تراهرتز مرتبط است صورت می­گیرد. گذارهای اپتیکی فرکانسی بین سطوح انرژی موجود در گرافن توسط میدان مغناطیسی خارجی قابل تنظیم می­باشد که برای آشکارسازی امواج تراهرتز در محدوده­ی طیفی موردنظر مورداستفاده قرار می­گیرد. این ویژگی باعث می­شود که آشکارسازی انواع مواد منفجره با طیف‌های جذبی مختلف نسبت به امواج تراهرتز  به‌طور تمام اپتیکی موردبررسی قرار گیرد. ازجمله مواد منفجره مانند RDX، PETN و آمونیوم نیترات دارای طیف جذبی در محدوده­­ای از امواج تراهرتز می­باشند که به‌طور وسیع در انواع مواد منفجره مورداستفاده قرارگرفته است و با این روش قابل‌شناسایی و آشکارسازی می­باشند. پارامترهایی نظیر شدت امواج تراهرتز و فاز نسبی میدان­ها و اثرات آن بر روی جذب و پاشندگی، همچنین با اندازه‌گیری زمان سوئیچ زنی سرعت گروه نور کاوشگر، حساسیت و پاسخ سریع آشکارساز به نوسانات امواج تراهرتز موردبررسی قرارگرفته و پاسخ آشکارساز را بین 5 الی 8 پیکوثانیه که زمان بسیار کوتاهی می­باشد تخمین زده­ شده است.}, keywords_fa = {آشکارسازی مواد منفجره,امواج تراهرتز,پاشندگی و جذب,سوئیچ‌ تمام اپتیکی,EIT,نانو ساختار گرافن}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204606.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204606_db13dc74b5b12a8d6bd1a55f45571e67.pdf} }