@article { author = {Nafar, Ali and habibi daronkola, amir ali and Qaneh Qarehbagh, Yaqob}, title = {Design, Simulation And Fabrication of A Low-Cost Smart Antenna with High Radiation Pattern Diversity}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {1-7}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper a low profile, low-cost smart antenna which has a high gain and high radiation pattern diversity is presented. This antenna is actually an advanced ESPAR antenna which is made up of a “short monopole” and 12 “folded monopoles”. The short monopole is in the center and is used as the driven element and the 12 folded monopoles are used as parasitic elements. The coupling between the driven element and the parasitic elements creates a capacitive load for the driven element, which causes the antenna to become low-profile. By turning on and off 12 "PIN diodes" at the bottom of the parasitic elements, the beam can be rotated. The dimensions of the proposed antenna fabricated in the S band are reduced by 30% compared to the conventional smart antennas of this band. The antenna height is less than 24mm (0.186λ @ 2.4 GHz), the front to back ratio is 22.4dB and antenna's maximum gain at 2.4GHz is 8.26dBi.}, keywords = {smart antenna,ESPAR,Monopole,PIN Diode,High front-to-back ratio,High Gain}, title_fa = {طراحی و شبیه‌سازی و ساخت آنتن هوشمند مقرون به صرفه با تنوع الگوی تشعشعی بسیار زیاد}, abstract_fa = {در این مقاله آنتن هوشمند کوچک مقرون به صرفه­ای با گین زیاد و تنوع الگوی تشعشعی بسیار زیاد ارائه می­شود. این آنتن در واقع نمونه پیشرفته­ آنتن ESPAR مرسوم است. این آنتن از یک "مونوپل کوچک" و 12 مونوپل "خم‌شده" تشکیل شده است. مونوپل کوچک در وسط قرار می­گیرد و به‌عنوان المان تحریک‌کننده استفاده می­شود و 12 مونوپل خم‌شده به‌عنوان المان­های پارازیتی استفاده می­شوند. تزویج بین المان تحریک‌کننده و المان­های پارازیتی، بار خازنی برای المان تحریک‌کننده ایجاد می­کند که باعث کوچک­تر شدن آنتن می­شود. با خاموش و روشن کردن 12 "دیود پین" در انتهای المان­های پارازیتی امکان چرخش پرتو به­وجود می­آید. ابعاد آنتن ساخته‌شده در باند S نسبت به آنتن­های هوشمند مرسوم این باند 30 درصد کوچک­تر شده است. ارتفاع آنتن کمتر از mm24 (GHz @4/2  λ186 /0) می­باشد و این آنتن دارای نسبت جلو به عقب dB 4/22 و بیشینه گین dBi 26/8 در فرکانس GHz 4/2 است.}, keywords_fa = {آنتن هوشمند,اسپار,مونوپل,دیود پین,نسبت جلو به عقب زیاد,گین زیاد}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204688.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204688_01c5941cf9dc815b36f1ce77f279a96e.pdf} } @article { author = {Afkham, Hamed and Olyaee, Saeed and Sharif Kazemi, Esmaeel}, title = {Analysis and Simulation of Influence of The Silver Ribbon Nanoparticle’s Dimensions and Refractive Index on The Efficiency of Plasmonic Amorphous Silicon Solar Cell}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {9-16}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, the effects of silver ribbon nanoparticle dimensions and the refractive index of the environment on silicon solar cell performance are investigated and analyzed. By changing the dimensions of nanoparticles and altering the refractive index, important parameters such as efficiency are simulated with finite-difference time-domain (FDTD) method. Also, the solar cell performance is investigated with and without nanoparticles. By changing the nanoparticle dimensions, the optimum case to achieve maximum efficiency is obtained. The influence of changes in refractive index of the environment from 1 (air) to 1.6 on the performance of the solar cells and the coupling profile are also studied. The simulation results reveal that the efficiency of 12.45 is obtained by selecting a refractive index of 1.2.    }, keywords = {Efficiency,Solar Cell,Amorphous Silicon,Silver Ribbon Nanoparticle}, title_fa = {تحلیل و شبیه سازی تاثیر ابعاد نانوذره ریبونی نقره و تغییرات ضریب شکست محیط بر روی بازدهی سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف پلاسمونی}, abstract_fa = {در این مقاله به بررسی و تحلیل رفتار سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف پلاسمونی در مقابل تغییرات ابعاد نانوذره ریبونی نقره و نیز تاثیر تغییرات ضریب شکست محیط بر آن پرداخته می­شود و پارامترهای مهمی مانند بازدهی شبیه­سازی می­شود. برای این منظور از روش تفاضل محدود حوزه زمان استفاده شده است. رفتار سلول خورشیدی در حالت با و بدون اعمال نانوذرات بررسی شده است. همچنین با تغییر ابعاد نانوذره نقره، بهترین حالت برای دستیابی به بیشترین بازدهی به­دست آمده است. برای بررسی تاثیر ضریب شکست محیط بر عملکرد سلول خورشیدی پلاسمونی با تغییر ضریب شکست محیط از 1 (هوا) تا 6/1، نمایه تزویج نور به نانوذره ریبون و ضریب جذب سیلیکون به­دست آورده شده است. نتایج نشان می­دهد که به­ازای ضریب شکست 2/1، بازدهی 45/12 به­دست آمده است.}, keywords_fa = {بازدهی,سلول خورشیدی,سیلیکون آمورف,نانوذره ریبونی نقره}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204689.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204689_7fc18c12b9cef8d35aef8ba0c0d754d4.pdf} } @article { author = {Rajabi, Amirhossein and Lexian, Hosein}, title = {Optimum Design of A Miniaturized Electromagnetic Generator for Electrical Energy Supply of A Small Size Projectile’s Fuse}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {17-28}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {This research describes the optimum design of a Miniaturized Electromagnetic Generator (MLG) which supplies electrical energy for the projectile fuse. It supplies the energy by converting the mechanical energy of the projectile into electrical energy. The MLG presented, consists of three parts; a ring magnet, a metal bobbin, and a shear plate and produces the energy by applying the Faraday induction law. To maximize the energy and determine the effect of each parameter on the energy, optimization was performed using RSM, while numerical simulations were performed by Maxwell 3D. Having obtained the MLG parts’ optimum dimensions, an experimental test was used to verify the numerical results. Due to the mechanical energy of the projectile resulting from the initial acceleration, the shock test was selected as the experimental test. The results obtained in the 800'g acceleration range with a capacitor of 100uF show the charge rates of 14V in 1.9ms and 14.8V in 1.5ms for the experimental test and the numerical method respectively, displaying good conformity between them. Also, a safety mechanism was designed to activate MLG at accelerations higher than 800'g and its analysis was carried out by Abaqus. In addition to reducing the volume, the results of theoptimization led not only to increased energy production by MLG, but also, to the determination of each part’s effect on the MLG's performance.}, keywords = {Power supply,electromagnetic generator,FEM,and electrical fuse}, title_fa = {طراحی بهینه یک ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری برای تامین انرژی الکتریکی فیوز پرتابه های با اندازه کوچک}, abstract_fa = {این تحقیق به تشریح طراحی بهینه یک ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری می­پردازد که از طریق انرژی مکانیکی پرتابه­ و تبدیل آن به انرژی الکتریکی، انرژی مورد نیاز فیوز پرتابه را تامین می­کند. ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری ارائه­شده با بهره­گیری از قانون القای فارادی به تولید انرژی می­­پردازد و متشکل از 3 قطعه؛ آهنربای حلقه­ای، بوبین فلزی و صفحه برشی می­باشد. برای تعیین میزان تاثیرگذاری هر یک از پارامترها بروی انرژی تولیدی ژنراتور و همچنین به حداکثررسانی انرژی، بهینه­سازی با استفاده از RSM-CCD صورت گرفت تا با مشخص کردن مقدار بهینه هر پارامتر، انرژی حداکثری نیز حاصل شود. این درحالی­است که برای شبیه­سازی­های الکترومغناطیسی از نرم­افزار Maxwell 3D استفاده شده است. با حاصل شدن ابعاد بهینه اجزای ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری، آزمایش نیز جهت راستی­آزمایی با نتایج حل عددی انجام شد. با توجه به انرژی مکانیکی پرتابه که ناشی از شتاب اولیه می­باشد، دستگاه تست شوک برای حل تجربی انتخاب شد. نتایج به­دست­آمده در رنج شتاب 'g 800 نشان می­دهد که در حل تجربی ولتاژ V 14در خازنی با ظرفیتuF  100 در مدت ms 9/1 شارژ می­شود و این ­در حالی­است که در حل عددی V 8/14 در مدت زمان  ms5/1 شارژ می­شود که تطابق خوبی با یکدیگر دارند. همچنین برای ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری یک سازوکار امنیت طراحی شد تا سبب فعال­سازی ژنراتور الکترومغناطیسی مینیاتوری در شتاب­های بالاتر از'g  800 شود و تحلیل آن نیز توسط آباکوس انجام شد. نتایج حاصله از بهینه­سازی بیانگر آن است که نه­تنها انرژی تولیدی ژنراتور الکترومغناطیسی افزایش یافته بلکه علاوه بر کاهش حجم، تاثیر هر قطعه نیز بر عملکرد ژنراتور تعیین شده است.}, keywords_fa = {منبع تغذیه,ژنراتور الکترومغناطیسی,روش المان محدود و فیوز الکتریکی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204690.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204690_5d8407bb4935458c4ab4f76e72fb93ad.pdf} } @article { author = {Danaeian, Mostafa and Ghayoumi-Zadeh, Hossein}, title = {A Compact Narrow Band-Pass Filter Based on Composite Right-Left Handed Structures for WLAN Application}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {29-38}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {A new topology for the design of microwave narrow band-pass filters (NBPFs) with wide out of band rejection and sharp edges, based on the use of Composite Right-Left Handed (CRLH) Transmission Line (TL) concept is presented. The proposed NBPF has been realized by using two different sections. The left-handed section is implemented by etching spiral complementary split ring resonator (SCSRR) unit-cell in the ground plane as well as series interdigital capacitors in the upper metal level while the right-handed section is implemented by etching SCSRR unit-cell in the ground plane and conventional microstrip transmission line shorted via a hole in the upper metal level. Accordingly, CRLH transmission line concept is implemented by this configuration which acts as a narrow band-pass filter. Because of the smaller electrical size of spiral resonators, the total electrical size of the proposed NBPF can be reduced by using this proposed configuration. Compared with some other reported NBPFs, the presented NBPF has great improvements in size reduction and selectivity. Consequently, a compact NBPF is designed which exhibits extremely sharp rejection skirts around the target passband. The equivalent circuit model of the designed filter and full-wave simulation results of the NBPF are also developed. To validate the design concept, the proposed NBPF has been fabricated and tested. Experimental verification is provided and good agreement has been found between simulation and measurement. The proposed NBPF has a passband which covers 2.25 to 2.45 GHz and its measured 3 dB fractional bandwidth is about 8.5%. The total size of the proposed NBPF is 0.25 λg× 0.06 λg, where λg is the guided wavelength at the center passband.}, keywords = {Metamaterial,Narrow Bandpass Filter (NBPF),Compact Size,Interdigital Capacitor,Composite Right-Left Handed (CRLH),Spiral Complementary Split Ring Resonator (SCSRR),Microstrip Transmission Line}, title_fa = {ارائه یک فیلتر باند باریک کوچک با استفاده از ساختارهای چپگرد-راستگرد برای کاربردهای WLAN}, abstract_fa = {در این مقاله، یک فیلتر باند باریک بسیار فشرده جدید با لبه‌های تیز در باند فرکانسی WLAN با استفاده از ساختارهای چپگرد-راستگرد ارائه شده است. در طراحی فیلتر باند باریک پیشنهادی از سلول واحدهای جدیدی استفاده شده است. فیلتر طراحی شده از ترکیب دو بخش مجزا تشکیل شده است. بخش اول یک ساختار راست‌گرد (RH) و بخش دوم یک ساختار چپ‌گرد (LH) است. بخش راست‌گرد با استفاده از مکمل حلقه‌های تشدیدی شکاف‌دار اسپیرال که روی صفحه زمین حک شده‌اند و یک استاب‌ زمین شده به­وسیله میانراه ‌روی سطح بالایی ساختار پیاده‌سازی شده است در حالی­که بخش چپ‌گرد با استفاده از مکمل حلقه‌های تشدیدی شکاف‌دار اسپیرال با ابعاد بزرگتر که روی صفحه زمین حک شده‌اند و خازن اینتردیجیتال سری روی سطح بالایی ساختار پیاده­سازی شده است. در پیکربندی پیشنهادی، بخش راست‌گرد میان دو بخش چپ‌گرد قرار گرفته است. بخش راست‌گرد یک قطب انتقال و بخش چپ‌گرد یک قطب انتقال و یک صفر تولید می‌کنند که دو قطب انتقال در باند عبور فیلتر در فرکانس مربوط به باند WLAN (فرکانس  GHz4/2) رخ می‌دهند. مدل مداری ساختار پیشنهادی نیز فراهم آمده است و نتایج مدل مداری با نتایج شبیه­سازی مقایسه شده‌اند. این فیلتر دارای پهنای باندی است که محدوده‌   GHz 25/2 تا GHz 45/2 را پوشش می‌دهد، به عبارت دیگر فیلتر دارای پهنای باند کسری 5/8% می‌باشد. ابعاد فیلتر پیشنهاد شده برابر gλ 06/0 × gλ 25/0 است که در مقایسه با فیلترهای مشابه طراحی شده بسیار کوچکتر می‌باشد. به منظور اعتبار بخشی به روش طراحی فیلتر، ساختار پیشنهادی ساخته و اندازه­گیری شده است. با توجه به نتایج به­دست­آمده به وضوح دیده می‌شود که نتایج اندازه‌گیری با نتایج شبیه‌سازی سازگاری خیلی خوبی دارند.}, keywords_fa = {فراماده,فیلتر میان گذر باند باریک,کوچک سازی ابعاد,خازن اینتردیجیتال,مکمل حلقه‌ تشدیدی شکاف‌دار اسپیرال,خط انتقال ریزنواری}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204691.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204691_5a21684046b917ff08070a264d4daa19.pdf} } @article { author = {rouhani, rouhollah and Abdollahi, Seyed Ehsan and Gholamian, Sayyed Asghar}, title = {Presentation of a Generalized Method for Rotor Design of Synchronous Reluctance Machine}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {39-51}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {The rotor structure of a synchronous reluctance machine (SynRM) engages some design complexities. These complexities have made it impossible to employ a generalized design method valid for all machine topologies with various number of rotor and stator slots till now. However, using trial and error and optimization algorithms such as genetic algorithms, etc., an optimal design is obtained which is both time consuming and complicated. Indeed, high amount of ripple in the developed torque is a serious problem of SynRMs, which could be reduced by employing an effective design method. This paper presents a new SynRM rotor analytical design method with the aim of reducing torque ripple while maintaining average torque. To this end, the proposed method is applied to a SynRM with 24 stator slots and 2, 3, and 4 rotor flux barriers. In order to evaluate the proposed method’s effectiveness, three designed SynRMs’ electromagnetic performances are simulated using finite elements method (FEM). It has been shown that the design parameters resulted by the proposed analytical method is close to the optimal state obtained by preceding time-consuming complicated methods.}, keywords = {Flux carrier,Torque ripple,Traction load,Flux barrier,Slot harmonics}, title_fa = {ارائه یک روش جامع برای طراحی ماشین رلوکتانس سنکرون}, abstract_fa = {ساختار روتور ماشین رلوکتانس سنکرون دارای پیچیدگی زیادی در طراحی می‌باشد. این پیچیدگی‌ها باعث عدم ارائه یک روش طراحی جامع برای این ماشین با تعداد شیارهای مختلف روتور و استاتور شده است. درواقع محققان با آزمون‌وخطا و یا الگوریتم‌های بهینه‌سازی زمان‌بر و پیچیده، حالت بهینه را جهت حصول بیشینه گشتاور و کمینه ریپل آن به­دست می‌آورند. یکی از مشکلات این موتور ریپل بالای گشتاور آن می‌باشد که نیاز است در فرآیند طراحی با انتخاب مناسب پارامترهای طراحی روتور، دامنه آن کاهش یابد که این امر فرآیند طراحی را پیچیده می‌نماید. در این مقاله روش تحلیل جدیدی، جهت طراحی روتور ماشین رلوکتانس سنکرون با هدف کاهش ریپل گشتاور با حفظ مقدار متوسط گشتاور ارائه می‌شود. بدین منظور روش ارائه‌شده برای طراحی روتور یک استاتور 24 شیار، با روتورهای 2، 3 و 4 سد شاری موردمطالعه قرار می­­گیرد. پارامترهای به­دست‌آمده با این روش بسیار نزدیک به مقادیر حاصل از مراجع قبلی -روش‌های بهینه‌سازی به­همراه روش اجزای محدود- می‌شود. در ادامه برای ارزیابی موتور طراحی‌شده با این روش، عملکرد الکترومغناطیسی آن با استفاده از روش اجزای محدود شبیه‌سازی و نتایج آن بررسی می­­گردد. مشاهده می‌شود که گشتاور تولیدی و ریپل آن نیز بسیار نزدیک به مقادیر مطلوب به­ دست‌آمده از روش‌های زمان‌بر و پیچیده قبلی است.}, keywords_fa = {حامل شار,ریپل گشتاور,بار کششی,سدشار,هارمونیک شیاری}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204692.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204692_e88fc997a0f52f4352a8e3d29bfdde55.pdf} } @article { author = {Shafaee, Meisam and razavi, sayed mohammad javad and hamidi, Emad}, title = {Metamaterial Based, Single Toroidal Phase Shifter Design Algirithm}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {53-60}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, a metamaterial based toroidal ferrite phase shifter design algorithm has been introduced in X band. For the design of such a phase shifter, first the MNG (negative μ) ferrite core in extraordinary bias mode should be implemented. Then, the ENG (negative ε) part composed of parallel metallized lines should be designed on a substrate board. Finally, the input and output port impedance matching could be accomplished by using two section dielectric step transformers layout using binomial tapering method. According to the simulation results, the closed toroidal ferrite core shape, has treated the main disadvantage of metamaterial waveguide phase shifter’s experimental bias complications, and it has reduced the amplitude of magnetic bias filed from the typical range of (6-7 kOe) to under the acceptable 100 Oe value, which could be  achieved using a simple wire. Moreover, by introducing a new core structure and an impedance matching network in the proposed phase shifter, the second main disadvantage of the metamaterial-based ferrite phase shifter which is their high insertion loss, has decreased from 10 dB to 3.2 dB.}, keywords = {Toroidal Phase shifter,Metamaterial,Ferrite,Insertion Loss}, title_fa = {الگوریتم طراحی تغییر دهنده فاز تک-چنبره‌ای مبتنی بر فرامواد}, abstract_fa = {در این مقاله، الگوریتم طراحی تغییر فاز دهنده تک-چنبره­ای فریتی مبتنی­بر فراماده باند X معرفی شده است. برای طراحی چنین تغییردهنده فاز ابتدا هسته فریتی MNG (با تراوایی مغناطیسی منفی) در مد بایاس غیرمعمولی پیاده­سازی می­شود. سپس بخش ENG (با نفوذپذیری الکتریکی منفی) که از خطوط متالیزه روی زیرآیند تشکیل شده، طراحی می­گردد. در نهایت برای تطبیق امپدانس ورودی و خروجی تغییردهنده فاز، از ساختار دولایه دی­الکتریکی به روش دوجمله­ای استفاده می­شود. نتایج شبیه­سازی­ها، نشان می­دهد که به­کارگیری شکل چنبره­ای تغییردهنده فاز، نقص بزرگ تغییردهنده­های فاز فریتی مبتنی­بر فراماده که در قالب موجبری ساخته می­شوند را مرتفع ساخته است، به­طوری­که ساختار بسیار پیچیده آزمایشگاهی بایاس با دامنه میدان مغناطیسی kOe 6-7 را به زیر Oe 50 کاهش داده است به نحوی که به راحتی با یک سیم تحریک جایگزین شده است. به علاوه، با معرفی ساختار جدید هسته مرکزی و شبکه تطبیق امپدانس، دومین ایراد عمده تغییردهنده­های فاز فریتی مبتنی­بر فراماده که تلفات آنهاست، از dB 10 به dB 5/2 کاهش یافته است.}, keywords_fa = {تغییردهنده‌فاز چنبره‌ای,فریت,فرامواد,تلف عبور}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204693.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204693_7ae29632301329328655dd698511e512.pdf} } @article { author = {Allahyari, Mojtaba and Shiri, Abbas}, title = {Modeling of Electromagnetic Railgun and Analysis of its Performance}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {61-72}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Since railgun is an electro-mechanical system, it is not easy to simultaneously solve the electrical and mechanical equations. In this paper, a method based on a circuit model is presented for the analysis of the railgun, in which, its equivalent circuit is extracted and the differential equations describing its behavior are obtained. Using the 4th order Runge-Kutta method solution to theses equations, railgun simulation is performed. The main advantage of the proposed method is that due to its calculation speed, it can be easily used in the sensitivity analysis and design optimization, while these issues are almost impossible with finite element method, due to their slowness. Then, by employing the proposed method, the system has been simulated and its behavior has been studied. Also, the effect of the railgun structural parameters’ variations on the velocity, efficiency and force applied to the armature has been investigated. To validate the proposed method, the point to point 3-D finite element method is employed. The results of the finite element method are close enough to the results of the proposed method, confirming the accuracy of the latter.  }, keywords = {Electromagnetic launcher,Railgun,Equivalent circuit,Finite Element Method,Efficiency,Electromagnetic force}, title_fa = {مدلسازی تفنگ ریلی الکترومغناطیسی و تحلیل عملکرد آن}, abstract_fa = {با توجه به این­که تفنگ ریلی یک سامانه الکترومکانیکی است، حل هم­زمان معادلات الکتریکی و مکانیکی آن، به راحتی قابل انجام نیست. در این مقاله، روشی بر پایه مدل مداری برای تحلیل تفنگ ریلی ارائه می­شود که در آن ابتدا مدار معادل تفنگ ریلی استخراج شده و سپس معادلات دیفرانسیل بیان‌کنندة فیزیک حاکم بر سامانه به­دست می­آید. سپس با استفاده از حل این معادلات به روش رانگ کوتای مرتبه 4، به شبیه­سازی تفنگ ریلی پرداخته­ می­شود. مزیت اصلی روش ارائه شده، این است که با توجه به سریع بودن آن، می‌توان به­راحتی در بحث بررسی حساسیت و بهینه­سازی طراحی استفاده کرد؛ در صورتی که با استفاده از روش اجزای محدود، این موارد به واسطة کندی آن تقریباً غیرممکن است. در ادامه با استفاده از روش پیشنهادی، سامانه مورد نظر شبیه­سازی شده و رفتار آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تأثیر تغییرات پارامترهای ساختاری تفنگ ریلی بر روی سرعت، بازده و نیروی وارد بر آرمیچر بررسی شده است. برای تأیید نتایج به­دست آمده، از روش اجزای محدود سه­بعدی نقطه به نقطه استفاده شده که نتایج آن، نتایج روش ارائه­شده را تأیید می­کند.}, keywords_fa = {پرتاب کننده الکترومغناطیسی,تفنگ ریلی,مدار معادل,اجزای محدود,بازده,نیروی الکترومغناطیسی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204694.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204694_b1802b89d84718e4e59dc8aabb4bdda2.pdf} } @article { author = {Banaei, Mohamad Reza and Nasiri, Abolfazl and Alavi, Seyed Mohammad and Hosseinzadeh, Shahram}, title = {Voltage Control of Magnetron Power Supply Utilizing Active Clamp Flyback Converter}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {73-81}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, a new driving method is presented for a magnetron bulb utilizing a phase-shifted active clamp fly-back converter. The converter is of a booster, isolated and high gain type. The active clamping structure is used to reduce the main transistor’s voltage stress. By controlling the timing of the transistor clamp, the voltage required for the magnetron is adjusted. The main advantage of the proposed method is the simplicity of the control circuit of the magnetron lamp driver. In addition, the proposed method reduces the size, weight and price of the power transformer core. The power transformer leakage inductance has also been developed to provide a soft switching condition while reducing converter losses. The converter presents a maximum power of 1.6 kW with an average power of 400 W, by setting the timing of the activation of the driving circuit. The design results are simulated and verified by PSCAD Simulink software.  }, keywords = {Active clamp,Driving circuit,Flyback converter,Magnetron bulb,Voltage adjustment}, title_fa = {کنترل ولتاژ منبع تغذیه مگنترون با استفاده از مبدل فلای بک کلمپ فعال}, abstract_fa = {در این مقاله، یک روش جدید با استفاده از مبدل فلای­بک کلمپ فعال برای راه­اندازی لامپ مگنترون ارائه شده است. مبدل از نوع افزاینده، ایزوله و با بهره بالا می­باشد. ساختار کلمپ فعال برای کاهش تنش ولتاژ ترانزیستور اصلی به­کار رفته است. با کنترل زمان فعال بودن ترانزیستور کلمپ، ولتاژ مورد نیاز مگنترون تنظیم می­گردد. مهم­ترین مزیت روش ارائه شده، سادگی مدار کنترل منبع تغذیه راه­انداز لامپ مگنترون می­باشد. به­علاوه روش ارائه­شده موجب کاهش حجم، وزن و قیمت هسته ترانسفورماتور قدرت می­گردد. همچنین با استفاده از اندوکتانس نشتی ترانسفورمر قدرت، مدار تشدید ایجاد شده است که ضمن کاهش تلفات مبدل، شرایط کلیدزنی نرم فراهم می­گردد. مبدل، بیشینه توان kW 6/1 با متوسط توان W 400 را با تنظیم زمان فعال بودن مدار راه­انداز تحویل می­دهد. نتایج طراحی توسط نرم­افزار PSCAD، شبیه­سازی و تایید شده است.}, keywords_fa = {تنظیم ولتاژ,کلمپ فعال,مبدل فلای بک,مگنترون,مدار راه انداز}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204695.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204695_3414bc35cc57f5de3f58353db0ca1a04.pdf} } @article { author = {MOEINI, SAM and omidvar, alireza and Mohseni armaki, Seyyed Hossein}, title = {Design and Construction of a Wide Band Antenna with Circular Polarization}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {83-88}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Circular polarization is one of the most popular polarization approaches used in different communication systems such as radar, satellite, GPS and WiMAX systems. In this article, we want to design a wideband cylindrical antenna with circular polarization and maximum frequency coverage from 1.7 to 2.7 GHZ. If the optimum load impedance of the amplifier at different frequencies are close, the antenna can be used as an optimal load for the amplifier. In this paper the output of the antenna after application of signals in the S band is also investigated and the effects of the antenna radiation on the amplifier circuits have been considered to some extent.  }, keywords = {broadband antenna,antenna amplifier,S band frequency,Microstrip Antenna,Circular Polarization}, title_fa = {طراحی و ساخت آنتن پهن باند با قطبش دایروی}, abstract_fa = {در این مقاله می‏خواهیم یک آنتن پهن باند با قطبش دایروی طراحی نماییم. اگر امپدانس بار بهینه­ تقویت‏کننده در فرکانس­های مختلف، به هم نزدیک باشند، می­توان آنتن را به­عنوان بار بهینه برای تقویت­کننده به­کار گرفت. در حالی که در این مقاله خروجی آنتن پس از اعمال سیگنال در باند فرکانسی S بررسی شده است و اثرات تابش آنتن بر روی بخش مدارات تطبیق تقویت‏کننده تا حدودی در نظر گرفته شده است.}, keywords_fa = {آنتن پهن باند,تقویت‏کننده آنتن,باند فرکانسی S,آنتن مایکرواستریپی,قطبش دایروی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204696.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204696_c2903af2ffc07428b04922386c6212a0.pdf} } @article { author = {Hasanshahi, Zabihollah and Azmi, Paeez and Khaje zade, Mohammad}, title = {Fading Model Deviation in the NLOS Channel at Limited Reflection}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {89-97}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Statistical models are employed to represent both clutter characteristics and reflecting signals in the radar and telecommunication receivers. Rayleigh distribution is the simplest fading model in NLOS channels whose accuracy is lower than required in high-resolution radars and distant telecommunication receivers. At present, high accuracy models such as the m-type Nakagami and hybrid K and GK distributions are utilized in order to model fading. Although in NLOS channels, Non-Rayleigh models have better precision than Rayleigh models, the accuracy of these models decreases when the radiation angle in the transmitter and the reflection angle in the receiver are different. Whilst the K model has previously been introduced to describe the clutter properties of the radar, in this paper both K and F distribution functions are analytically introduced and deployed to model the fading using practical data.  }, keywords = {NLOS Channel,Non Rayliegh Fading,Limited Reflection}, title_fa = {انحراف مدل محوشدگی در کانال‌های دید غیرمستقیم در بازتابش محدود}, abstract_fa = {برای توصیف ویژگی‌های کلاتر در رادار و سیگنال‌های برگشتی درگیرنده های مخابراتی، از مدل‌های آماری استفاده می‌شود. توزیع ریلی ساده‌ترین مدل محوشدگی در کانال‌های دید غیرمستقیم است که دقت آن در رادارهای با دقت بالا و گیرنده‌های مخابراتی در فاصله زیاد، کم است. هم‌اکنون مدل‌هایی با دقت بالاتر مانند ناکاگامی نوع m و مدل‌های ترکیبی K و GK برای مدل کردن محوشدگی استفاده می‌شود. گرچه دقت این مدل‌های غیر ریلی در کانال‌های دید غیرمستقیم مخابراتی نسبت به ریلی بهتر است، اما دقت همین مدل‌ها در زمانی که زاویه تابش در فرستنده و  بازتابش درگیرنده متفاوت باشند، کاهش می‌یابد، در این مقاله با تحلیل و ارزیابی و استفاده از داده‌های عملی برای محوشدگی کانال های مخابراتی توزیع K وF پیشنهاد می گردد، گرچه مدل K  قبلاً برای توصیف ویژگی‌های کلاتر رادار معرفی شده بود.}, keywords_fa = {کانال دید غیرمستقیم,مدل محوشدگی غیر رایلی,بازتابش محدود}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204697.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204697_2c113d7e85c2ac87487d51c62a9ba39d.pdf} } @article { author = {Hashemi, Ali}, title = {A Novel Method for Field Analysis, Design and Construction of a Lifting Electromagnet}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {99-107}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {The magnetic crane is an example of industrial applications of magnetic absorption in which an electromagnet is used to create the necessary magnetic force for lifting and moving objects. There are various structures for the shape of electromagnet’s core, but studies show that the U_I structure with a symmetrical winding is the most appropriate one in terms of reducing the loss due to leakage flux and fringing effect. The purpose of this paper is presenting a novel method for field analysis and designing an electromagnet. Focusing on the leakage flux and fringing effect, and taking into consideration the nonlinear behavior of the B-H curve and saturation point of ferromagnetic core, a new magnetic equivalent circuit for the electromagnet is proposed. For numerical analysis and design of the electromagnet, the Matlab software and for simulation of its magnetic field and force, the ANSYS MAXWELL software has been used. To verify the accuracy of the presented method, the prototype of an electromagnet has been made, in accordance with the design parameters extracted from the proposed algorithm. The comparison between measurements and simulation results show that the error is less than 2%, which confirms the accuracy of the proposed method.  }, keywords = {Electromagnet,Magnetic Equivalent Circuit,Magnetic Field,Leakage Flux,Fringing Effects,Lifting Force}, title_fa = {ارائه روشی نوین در تحلیل میدانی، طراحی و ساخت آهن‌ربای الکتریکی به منظور جابجایی اجسام}, abstract_fa = {جرثقیل مغناطیسی یک نمونه از کاربردهای صنعتی جذب مغناطیسی است که در آن از یک آهن‌ربای الکتریکی برای ایجاد نیروی لازم به‌منظور بلند کردن و جابجایی اجسام استفاده می‌شود. ساختارهای مختلفی برای هسته آهن‌ربای الکتریکی وجود دارد اما بررسی‌ها نشان می‌دهد که ساختار U_I با یک سیم‏پیچ متقارن به لحاظ کاهش تلفات ناشی از شارهای نشتی و اثرات لبه‌ای میدان مغناطیسی، مناسب­ترین ساختار می‌باشد‌. در این مقاله روشی جدید برای تحلیل میدانی و طراحی آهن‌ربای الکتریکی معرفی می‌شود. در طی فرایند تحلیل و طراحی، ضمن توجه ویژه به شارهای نشتی و اثرات لبه‌ای، یک مدار معادل مغناطیسی جدید برای آهن‌ربای الکتریکی پیشنهاد شده، همچنین رفتار غیرخطی منحنی B-H هسته فرومغناطیس و نقطه اشباع آن نیز در نظر گرفته شده است. در این مقاله نرم‌افزار  MATLABبرای تحلیل عددی و طراحی آهن‌ربای الکتریکی و نرم‌افزار ANSYS MAXWELL به منظور شبیه‌سازی میدان و نیروی مغناطیسی آن استفاده می­گردد. به منظور بررسی دقت روش پیشنهادی، نمونه آزمایشگاهی یک آهن‌ربای الکتریکی، مطابق با پارامترهای طراحی مستخرج از الگوریتم پیشنهادی، ساخته شد. مقایسه نتایج اندازه‌گیری با نتایج حاصل از شبیه‌سازی، خطایی کمتر از 2% را نشان می‌دهد که این حاکی از دقت بالای روش طراحی است.}, keywords_fa = {آهن‌ربای الکتریکی,مدار معادل مغناطیسی,میدان مغناطیسی,شار نشتی,اثرات لبه‌ای,نیروی بالاکش}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204698.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204698_c64f29900e02e3ffad0da1e10d1d0520.pdf} } @article { author = {Nabipour, Najme and Karimi, maryam}, title = {Determination of Damavand Tokamak Laser Interferometer System Characteristics by Means of Identifying and Evaluating the Sources of Error in Plasma Electron Density Measurement}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {7}, number = {1}, pages = {109-119}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Laser interferometer system is a diagnostic tool used to measure the electron density in the tokamak plasma. The system consists of various components such as the laser, the detector, the optics, the control unit and data acquisition unit, etc. The first step in setting up the system for experimental purposes is to characterize each of its components according to the tokamak parameters and the research goals. The laser is one of the most important components of this system and once chosen, affects the selection of other components. For this reason, this component has been the first to be studied in Damavand tokamak system. The laser wavelength can be selected from microwave to far-infrared and infrared regions depending on the plasma volume, the magnetic field and electron density. In this paper, laser characterization is accomplished by means of identifying sources of error in the measurement of electron density in the Damavand tokamak plasma. Resolution of two-color laser interferometer, refraction phenomenon, Faraday rotation effect, vibration limit, transparency of the vacuum window for laser wavelength, the noise due to the compensation wavelength and the extraordinary mode propagation are identified as the sources of error in density measurements. Then, the wavelength dependence on these phenomena is found. Results indicate despite the fact that the dual CO2 laser system is poor at effective phase resolution, density resolution and the signal to noise ratio, in comparison with other combinations of laser wavelength, its small refraction, tiny Faraday rotation angle and more stable interference signal make it a suitable choice for electron density measurement in Damavand tokamak.   }, keywords = {Electron Density Measurement,Laser Interferometer,Damavand Tokamak}, title_fa = {مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما}, abstract_fa = {سامانه تداخل­سنج لیزری یک ابزار تشخیصی است که از آن برای اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک استفاده می­شود. این سامانه از اجزای مختلفی مانند لیزر، آشکارساز، بخش اپتیکی، بخش کنترل و داده­گیری و غیره تشکیل می­شود. اولین گام در برپایی چیدمان این سامانه جهت اهداف آزمایشگاهی، مشخصه­یابی هر کدام از اجزای آن با توجه به پارامترهای توکامک و اهداف پژوهشی مدنظر است. لیزر از مهمترین مؤلفه­های این سامانه است که انتخاب آن بر انتخاب سایر اجزا تأثیرگذار است. به همین دلیل، نخست این مؤلفه برای استفاده در توکامک دماوند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. با توجه به مقدار حجم پلاسما، میدان مغناطیسی توکامک و چگالی الکترون، طول­موج لیزر از ناحیه میکروموج تا فروسرخ دور و فروسرخ می­تواند انتخاب شود. در این مقاله، مشخصه­یابی لیزر از طریق شناسایی منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک دماوند انجام شده است. قدرت جداسازی تداخل­سنج دو رنگ، پدیده شکست موج، اثر چرخش فارادی، محدوده ارتعاش آینه بازتابی، شفافیت پنجره خلأ برای طول­موج لیزر، نوفه ناشی از طول­موججبران­سازی و انتشار مد غیرعادی به­عنوان منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون شناسایی و سپس بستگی طول­موجی هر کدام از این عوامل مشخص شد. نتایج نشان می­دهد که استفاده از لیزر دی­اکسید­کربن دوتایی، علی­رغم این­که از قدرت جداسازی فاز مؤثر، قدرت جداسازی چگالی و نسبت سیگنال به نوفه ضعیفی در مقایسه با سایر ترکیبات طول­موجی برخوردار است اما به علت دارا بودن میزان شکست کم، زاویه چرخش فارادی کوچک، پایداری بیشتر سیگنال تداخل گزینه مناسبی برای اندازه­گیری چگالی الکترون پلاسمای توکامک دماوند است.}, keywords_fa = {اندازه‌گیری چگالی الکترون,تداخل‌سنج لیزری,توکامک دماوند}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204699.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_204699_8e1fd8e5877ebf1e311201f7e8ff3bc3.pdf} }