@article { author = {Damavandi Kamali, F. and Ebrahimzadeh, A. and Yazdi, M.}, title = {Calculation of Attenuation in Rain Medium with Realistic Rain drops Shapes Modeling by the FDTD Method}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {1-7}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Total cross section (TCS) of rain drops with realistic shape model (Modified Pruppacher Pitter or MPP model) is calculated by Finite difference time domain (FDTD) method implemented in three dimensions. FDTD Results are validated by the volume integral equation (VIE) method through simulation of rain drop model in commercial software CST Microwave Design Studio. The accuracy of oblate spheroidal model as a simpler model for rain drops is also compared with MPP model results. Simulation are performed at the frequency of 30 GHz, in both vertical and horizontal polarizations of incident wave. TCS results are then used for the calculation of rain specific attenuation with Marshal-Palmer (M-P) rain drop size distribution (DSD). The specific attenuation of spheroidal and MPP rain drops models are calculated and compared for different rain rates in vertical and horizontal polarizations of incident wave. These results can be applied for applications with wave propagation in rainy mediums.}, keywords = {FDTD,TCS,MPP rain drop model,specific attenuation,DSD}, title_fa = {محاسبه تضعیف در محیط باران با مدل‌سازی شکل واقعی قطرات به روش تفاضل محدود حوزه زمان}, abstract_fa = {روش تفاضل محدود در حوزه زمان در سه بعد پیاده‌سازی و از آن برای محاسبه سطح مقطع کل ناشی از قطرات باران با شکل واقعی استفاده شده است. راستی‌آزمایی نتایج این روش از طریق شبیه‌سازی مدل MPP (واقعی) قطره باران با استفاده از روش معادلات انتگرالی حجمی در نرم‌افزار CST مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین میزان دقت مدل بیضی‌گون‌ قطره باران از طریق مقایسه نتایج سطح مقطع کل آن با مدل MPP سنجیده و نتایج شبیه‌سازی‌ها در فرکانس GHz 30 و به‌ازای قطبش‌های عمودی و افقی موج تابشی ارائه شده است. در نهایت از نتایج محاسبات سطح مقطع کل برای محاسبه تضعیف ویژه قطرات باران با مدل توزیع مارشال- پالمر برای قطرات در محیط استفاده شده است. نمودارهای میزان تضعیف ویژه ناشی از محیط باران به ازای شدت بارش‌های مختلف و در قطبش‌های عمودی و افقی موج تابشی ارائه شده‌اند. این نتایج در محاسبات مربوط به انتشار امواج در محیط‌های بارانی قابل اعمال خواهند بود.}, keywords_fa = {روش تفاضل محدود در حوزه زمان,سطح مقطع کل,مدل MPP قطره باران,تضعیف ویژه,توزیع اندازه قطرات باران}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205231.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205231_a5e442136664c18fbbb069c6fee1641a.pdf} } @article { author = {محسنی ارمکی, سید حسین and Askari Chavorchi, M. and مدنی, محمد حسین}, title = {Radiation pattern and beamforming of a two dimensional pulsed FDA array}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {9-16}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Unlike conventional phased arrays that produce an angle-dependent radiation pattern, frequency diverse arrays (FDA) generate a radiation pattern dependent on the range, angle, and time, which results in the use of a frequency offset instead of the phase shift along the array. In recent years, a lot of research has been carried out on this topic, and various frequency arrangements, both linear and nonlinear, have been proposed which mainly use continuous waves to excite elements of array. In this paper, we use pulses instead of continuous waves, to stimulate the array elements, and we extend the array geometry to two dimensions, and we plot its radiation pattern for different times. The beam is formed and focused on a specific point by applying a coefficient weighting in the array.    }, keywords = {Frequency Diverse Array,Opposition with jamming,Tracking targets,High security communications}, title_fa = {الگوی تشعشعی و شکل‌دهی پرتو یک آرایه FDA پالسی دوبعدی}, abstract_fa = {برخلاف آرایه­های فازی مرسوم که الگوی تشعشعی آن فقط وابسته به زاویه است، آرایه­های با چندگانگی فرکانس (FDA) الگوی تشعشعی وابسته به فاصله، زاویه و زمان را تولید می­کنند. خاصیت فوق در نتیجه استفاده از چندگانی فرکانس در تحریک عناصر آرایه است. در سال­های اخیر تحقیقات زیادی در این زمینه انجام شده است و آرایش­های فرکانسی مختلفی اعم از خطی و غیرخطی به‌منظور تحریک عناصر پیشنهاد شده که در عمده آنها از موج پیوسته استفاده شده است. در این مقاله بجای موج پیوسته از پالس جهت تحریک عناصر آرایه استفاده می­شود. بدین لحاظ ابتدا با تحریک پالسی آرایه خطی، مشخصات تشعشعی آن استخراج شده و سپس هندسه آرایه به حالت صفحه­ای ارتقاء داده می­شود. در این حالت الگوی تشعشعی آن برای زمان­های مختلف ترسیم می­­گردد. در نهایت با اعمال ضرایب وزن­دار به آرایه شکل­دهی پرتو، انجام شده و بیشینه پرتو در نقطه­ای خاص متمرکز می­شود..}, keywords_fa = {آرایه چندگانگی فرکانس,مقابله با اخلال,ردگیری اهداف,مخابرات با امنیت بالا}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205233.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205233_674ca8d890942dda1b1ebc111df7d5e6.pdf} } @article { author = {akbari resketi, hamidreza and Mirimani, Seyyed Mehdi and Adabi Firouzjaee, Jafar}, title = {Technical and Economical Assessment of the Efficiency Improvement of Induction Motors after Rewinding}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {17-26}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Increasing the efficiency of motors has a significant effect on their energy saving consumption. By calculating the annual energy consumption of a motor, the effect of increasing the efficiency on energy savings can be estimated. One of the most effective and inexpensive ways to increase the energy efficiency of motors is rewinding or redesigning the stator winding. Cost savings and reducing energy consumption by rewinding motors can attract investors' attention. In this paper, a single-phase induction motor with 0.75 horsepower, Rewinded for three-phase operation, and electromagnetic analysis of finite element method was performed using Flux software and its operation characteristics have been analysed. Economic analysis including operating costs, payback period and annual energy savings are also calculated. According to the results, the efficiency of the three-phase rewinded motor compared with the single-phase induction motor, increased about 12.5%, and the payback period based on 13 cents per kilowatt-hour was about one years. Based on the comparison, replacing a single-phase induction moto with the three-phase rewinded motor by standard efficiency (IE1) is economical than replacing motor in this class of efficiency and cost saving in full load achieve about 61$. For validation, the experimental results were compared with the simulation results and measurement error of about 6% was observed.}, keywords = {Energy Saving,Efficiency,Rewinding}, title_fa = {ارزیابی فنی و اقتصادی بهبود بازده با باز سیم‌پیچی موتورهای القایی}, abstract_fa = {افزایش بازده موتورها در صرفه­جویی انرژی مصرفی آن‌ها تأثیر بسزایی دارد. با محاسبه انرژی مصرفی سالانه موتور، می­توان اثر افزایش بازده در صرفه­جویی انرژی را تخمین زد. یکی از روش­های کارآمد و ارزان جهت افزایش بازده انرژی موتورها، بازسیم­پیچی یا طراحی مجدد سیم­پیچی استاتور است. ایجاد صرفه­جویی مالی و کاهش مصرف انرژی از طریق بازسیم­پیچی موتورها می­تواند توجه سرمایه­گذاران را به خود جلب کند. در این مقاله، موتور القایی تک‌فاز با توان 75/0 اسب بخار برای عملکرد سه فاز، باز سیم‌پیچی شده و تحلیل الکترومغناطیسی به روش المان محدود با استفاده از نرم‌افزار فلاکس انجام شده و مشخصات عملکردی آن مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل­های اقتصادی شامل هزینه­های عملیاتی، دوره بازگشت سرمایه و صرفه‌جویی سالانه انرژی نیز محاسبه شده است. طبق نتایج به‌دست­آمده، بازده موتور باز­سیم­پیچی شده­ سه­فاز نسبت به موتور القایی تک‌فاز، حدود %5/12 افزایش پیدا کرده و دوره بازگشت سرمایه آن با قیمت برق 13 سنت در هر کیلووات ساعت حدود یک سال به‌دست آمد. بر اساس مقایسه­ای که انجام شده، جایگزینی موتور القایی تک‌فاز با موتور باز­سیم­پیچی شده­ سه فاز در کلاس بازده استاندارد (IE1)، کم­هزینه­تر از جایگزینی با موتوری در این کلاس بازده است و صرفه­جویی مالی آن در بار کامل حدود 61 دلار به‌دست می­آید. جهت راستی آزمایی، نتایج آزمایشگاهی با نتایج شبیه­سازی مقایسه گردید و خطای ناشی از اندازه­­گیری حدود %6 مشاهده شد. }, keywords_fa = {صرفه‌جویی انرژی,بازده,بازسیم‌پیچی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205235.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205235_d032ffabd7a029c878a3e1f63f69ecdf.pdf} } @article { author = {malakzadeh, abdollah and Rezayatfam, Majid}, title = {A New Light and Broadband Metamaterial Absorber with 1.4 mm Thicknes for Reducing Radar Cross Section of Objects}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {27-33}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {We have introduced an absorber structure based on metamaterials to reduce radar cross section of objects. The absorber is a periodic array with new and relatively simple design which has a thickness of 1.4 mm. The desired structure is analysed by impedance matching method. Simulation results using CST software show that this structure has a good absorption in the frequency range of 8.1 to 10 GHz in TE and TM polarizations of the Incident waves; which reduces the radar cross-section from a minimum value of 2 to a maximum value of 80 dB. The proposed absorber structure has the appropriate thickness, size and weight that using of it will improve radar cross-section reduction of the objects and will make the body of the objects stealth.}, keywords = {Metamaterial,Absorber,Radar cross section,stealth}, title_fa = {فراماده جاذب جدید پهن باند، سبک‌وزن با ضخامت 4/1 میلی‌متر به‌منظور کاهش سطح مقطع راداری اجسام}, abstract_fa = {در این مقاله ساختاری جاذب مبتنی بر فرامواد به منظور کاهش سطح مقطع راداری اجسام معرفی گردیده است که آرایه دوره‌ای آن از هندسه جدید و نسبتاً ساده‌ای برخوردار است و ضخامت آن 1/4 میلی‌متر است. سازه مورد نظر توسط روش تطبیق امپدانس مورد تحلیل قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی انجام شده با استفاده از نرم‌افزار CST نشان می‌دهد که این ساختار در بازه فرکانسی 8/1 الی 10 گیگاهرتز در قطبش‌های TE و TM امواج فرودی دارای جذب مناسبی است که باعث می‌شود سطح مقطع راداری حداقل 2 و حداکثر 80 دسی‌بل کاهش یابد. سازه جاذب پیشنهادی، ضخامت، اندازه و وزن مناسبی را دارا است که استفاده از آن باعث بهبود در کاهش سطح مقطع راداری اجسام خواهد شد و بدنه اجسام را رادار گریز خواهد کرد.}, keywords_fa = {فراماده,جاذب,سطح مقطع راداری,رادار گریز}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205238.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205238_c30e083863b5d580f2da5fd1e3adad4f.pdf} } @article { author = {Qaneh Qarehbagh, Yaqob and -, -}, title = {Design of a Corrugated Metallic Periodic Leaky Wave Antenna with Constant Depth and Variable Width in the X_band Frequency}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {35-44}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, we discuss how to create an artificial surface impedance in the leaky wave antenna. The main topic of this article is how to calculate and create surface impedance in all-metal corrugated periodic leaky wave antennas with constant depth and variable width. The result of the design of corrugated periodic leaky wave antennas with constant depth and variable width is the presentation of an antenna that can rotate the main beam in the desired bearing angle with surface impedance modulation (in this paper equal to +30°). Considering the leaky wave antenna struc nture with the ability to radiate multi beams at different angles simultaneously, single mode radiation and one-way propagation methods are also presented. As the proposed leaky wave antenna has the beam rotation capability by changing its operation frequency, main beam rotation with frequency sweep is also investigated. With 8-10 GHz frequency sweep the main beam angle can rotate from -5° to +30°.}, keywords = {Surface Impedance,Beam Steering,Leaky wave antenna,corrugated Structure,frequency sweep}, title_fa = {طراحی آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای تمام فلزی با عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر در باند فرکانسی X}, abstract_fa = {در این مقاله به نحوه ایجاد امپدانس سطحی مصنوعی در آنتن موج نشتی می‌پردازیم. موضوع اصلی مقاله نحوه محاسبه و ایجاد امپدانس سطحی در آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای تمام فلزی با عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر است. نتیجه حاصل از طراحی آنتن موج نشتی متناوب دندانه‌ای عمق ثابت و پهنای دندانه متغیر پیشنهادی، معرفی آنتنی است که به روش مدولاسیون امپدانس سطحی قادر به انتشار موج در راستای مورد نظر (در این مقاله °30+ درجه) است. همچنین با توجه به نوع ساختار آنتن موج نشتی که امکان تشعشع به‌طور هم‌زمان در چند مد و در نتیجه در چند جهت را دارد روش انتشار به‌صورت تک‌مد و تک‌جهت نیز ارائه گردیده است. همچنین با توجه به قابلیت چرخش پرتو با تغییر فرکانس کار آنتن،‌ چرخش پرتو آنتن موج نشتی پیشنهادی با تغییر فرکانس نیز بررسی شده است. با تغییر فرکانس از 8 الی 10 گیگاهرتز، پرتو آنتن از °5- تا °30+ خواهد چرخید.}, keywords_fa = {امپدانس سطحی,چرخش پرتو,آنتن موج نشتی,ساختار دندانه‌ای,جاروب فرکانس}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205239.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205239_e3aaaab58edaf5c58f0ae7fc3e602cf3.pdf} } @article { author = {omidvar, alireza and komjani, nader}, title = {Design and Simulation of X band Transmit Array Antenna with an Isoflux Beam}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {45-52}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {This paper presents a dual polarized isoflux transmit array antenna architecture. The design of a compact antenna is done with spiral dipole elements. The optimization and design process of an isoflux transmit array for a satellite in the low earth orbit (LEO) is presented. Intersection approach optimization algorithm is used to create an isoflux power pattern on the earth surface. An approach is incorporated into the synthesis technique that allows one to constrain the transmission coefficient to values which are selected from an available database of transmission coefficients. The antenna dimension is about 388mm × 388mm × 17.5mm and this transmit array antenna is fed by a horn in the X band frequency. Bandwidth of the beam form is more than 20 percent and aperture efficiency in the center frequency is about 55 percent.}, keywords = {Printed lens,transmit array,aperture synthesis,shaped beams,isoflux}, title_fa = {طراحی و شبیه‌سازی آنتن ارائه انتقالی با پرتو ایزوفلاکس در ‌باند فرکانسی X}, abstract_fa = {یک سطح انتقالی دارای قابلیت شکل‌دهی پرتو با تلف کم و پهنای کاری وسیع معرفی شده است. ساخت ساده، قابلیت تنظیم فاز انتقالی از ویژگی‌های این آنتن می­باشد. پهنای باند شکل بیم زینی این سلول ارائه‌شده بیشتر از 20 درصد و بازدهی دهانه آنتن در حدود 55 درصد در فرکانس مرکزی است. سلول واحد دایپل حلزونی در سطح انتقالی با پرتو زینی شکل استفاده شده است که از ۳ لایه برد فرکانس بالا برای کاربردهای ماهواره‌ای در باند X طراحی شده و نتایج شبیه‌سازی و بهینه‌سازی آن ارائه شده است.}, keywords_fa = {سطح انتقالی,پرتو شکل داده‌شده,سلول دایپل حلزونی,پرتو زینی شکل}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205242.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205242_baa85deaf3e214c6a77c29d5f8834d10.pdf} } @article { author = {Afsari Kashani, Seyed Ahmadreza}, title = {Optimal Design of Magnetic Geared PM Synchronous Motor Pole Shape to Improve Magnetic Field Distribution and reduce Cogging Torque}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {53-59}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, the combined axial flux structure of a permanent magnet synchronous motor with a magnetic gearbox is investigated to increase the torque density. The motor has two rotors with tangential magnetized spoke type PMs and coreless structure. Modulators play the role of magnetic field modulation for the stator and rotor over the air gaps. The shape of permanent magnets allows higher efficiency and at the same time lower axial length. Soft magnetic poles of the rotor located between the magnets play a decisive role in the magnetic field distribution as well as the torque and magnetic field profile of the machine. In this paper, the shape of the soft magnetic pole is optimized to obtain a higher sine field distribution and higher output torque as well as lower cogging torque using the variable airgap.}, keywords = {axial flux PM motor,magnetic gear,axial flux synchronous motor,torque,magnetic flux density,Finite Element Method}, title_fa = {طراحی بهینه قطب موتور سنکرون آهنربای دائم مجهز به چرخ‌دنده مغناطیسی، به‌منظور بهبود توزیع میدان مغناطیسی و کاهش نوسانات گشتاور}, abstract_fa = {در این مقاله ساختار شار محوری ترکیبی موتور سنکرون آهنربای دائم به همراه چرخ‌دنده مغناطیسی به‌منظور افزایش چگالی گشتاور مورد بررسی قرار می­گیرد. موتور دارای دو روتور با آهنرباهای میله­ای با قطبیدگی مماسی و فاقد هسته بوده و مدولاتورها در فواصل هوایی نقش مدولاسیون میدان مغناطیسی را برای استاتور و روتور ایفا می­کنند. شکل در نظر گرفته‌شده برای آهنرباهای دائم امکان ایجاد راندمان زیادتر و در عین حال طول محوری کم­تر را فراهم می­آورد. قطب­های نرم مغناطیسی قرار گرفته در بین آهنرباها، نقش تعیین‌کننده‌ای در توزیع میدان مغناطیسی و نیز پروفیل گشتاور حاصل از ماشین را بر عهده دارند. در این مقاله رخ قطب نرم مغناطیس به‌گونه‌ای اصلاح و بهینه می­گردد تا با استفاده از فاصله هوایی متغیر بتوان توزیع میدان سینوسی­تر و گشتاور خروجی زیادتر و نیز نوسانات گشتاور کم­تر را نسبت به حالت اولیه به‌دست آورد.}, keywords_fa = {موتور شار محور آهنربای دائم,چرخ‌دنده مغناطیسی,موتور سنکرون شار محور,گشتاور,چگالی شار مغناطیسی,تحلیل المان محدود}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205243.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205243_cdfba143d0e5a8651ee42ec30b6b7ea3.pdf} } @article { author = {Rostami, Mohsen and Naderi, Peyman and Shiri, Abbas}, title = {Modeling and Analysis of Single-sided Linear Primary Permanent Magnet Vernier Machine}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {61-67}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, Modeling and analysis of Linear Primary Permanent Magnet Vernier Machine (LPPV) is presented. Since both armature windings and permanent magnet (PM) arrays are located on primary of the machine, this type of vernier machines is classified as flux reversal machines. Vernier effect and flux reversal operation lead to high force density in the machine. Simple structure of the translator of the machine is suitable for machines with long distance rail. Firstly, operation principle and geometric structure of the machine is presented. Then, 2D Time Stepping Finite Element Method (TS-FEM) are utilized for performance evaluation of the machine. Finally, the quality of the no-load flux linkage, no-load ElectroMotive Force(EMF), thrust and normal forces, the self and mutual inductances and the output power of the machine at loading condition are discussed and analyzed.}, keywords = {2D Time stepping finite element analysis,Harmonic analysis,Magnetic gear effect,Linear permanent magnet vernier machine}, title_fa = {مدل‌سازی و تحلیل ماشین ورنیر خطی یک‌طرفه با ساختار مغناطیس دائم سوار شده بر اولیه}, abstract_fa = {در این مقاله، ماشین خطی ورنیر مغناطیس دائم نصب‌شده روی دندانه­های اولیه با ابعاد هندسی طراحی­شده ارائه می­شود. ساختار هندسی بهبودیافته اولیه ماشین ورنیر خطی مطالعه شده موجب مطلوب­ترشدن عملکرد آن در مقایسه با ساختار ماشین ورنیر موجود شده است. در ماشین مذکور، سیم­پیچی­های آرمیچر و عناصر مغناطیس دائم هر دو روی اولیه ماشین قرار گرفته­اند که موجب سادگی ساختار ثانویه شامل هسته­ای آهنی قطب برجسته می­شود. این ویژگی باعث مقرون به صرفه شدن ماشین در مصارف با مسافت­های طولانی ریل در عین بهبود ضریب توان و چگالی نیرو می­گردد. بعد از تشریح ساختار ماشین، اساس کار ماشین بیان شده و در ادامه مشخصه­های مغناطیسی مانند شار، ولتاژ بی­باری، نیروی محوری و اندوکتانس­های خودی و متقابل موجود بین فازهای مختلف ماشین پیشنهادی توسط تحلیل اجزای محدود تحلیل شده و همچنین با تجزیه خروجی­های مذکور مشخصه­های الکتریکی ماشین توسط سیمولینک متلب محاسبه می­گردد.}, keywords_fa = {تحلیل اجزای محدود دوبعدی,تحلیل هارمونیکی,قاعده قفل‌شدگی مغناطیسی,ماشین ورنیر خطی مغناطیس دائم}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205247.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205247_2fd240813bfc5a8629e6ce98dd4c001a.pdf} } @article { author = {nematzadeh, loghman and davoudi, mohsen and shahmansoorian, aref}, title = {Prototyping of a 3-axis Accurate Magnetic Field Digital Measurement System Using a High-speed 24-bit ADC with Real-time Monitoring}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {69-81}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this paper, a precise measurement system is designed and implemented to measure the magnetic field from a flux gate magnetic sensor. The design procedure includes the conceptual design, selection of sensitive sensors, high speed sampling compatible to the fluxgate sensors, data-loss free transfer, programming for data decode, analysis and presentation in graphs.  The proposed system uses low-noise 24-bit ADCs with 2.5MS/s sample rate, SPARTAN III FPGA and ARM Cortex M4 processor. The Levenberg–Marquardt algorithm and averaging algorithms are used in the software for calibration, compensation and data representation. The outstanding feature of this article is the development of a technology in precision magnetic field measurement systems, which are widely used as telemetry systems and subsystems of spacecrafts. An advantage of the proposed system is the high-speed sampling of flux gate sensor signals in 24-bit resolution, the precision of 182.5 µV and real-time transmission and display of this data on the computer. }, keywords = {Magnetic Field Measurement,Fluxgate Sensor,High speed Sampling,Data Acquisition}, title_fa = {طراحی و ساخت سیستم دیجیتالی اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی سه جهته با استفاده از نمونه‌بردار سرعت ‌بالای 24 بیتی با نمایش زمان واقعی}, abstract_fa = {در این مقاله فرایند نمونه‌برداری دقیق و سرعت بالا، شبیه‌سازی و چالش‌های طراحی و ساخت سامانه اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی با استفاده از مجموعه‌ای از حسگرهای‌ مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند طراحی و ساخت سامانه اندازه‌گیری مزبور شامل طراحی مفهومی، انتخاب حسگر حساس، ساخت سامانه نمونه‌برداری سرعت بالا منطبق بر حسگرهای مغناطیسی، کاهش سیگنال ناخواسته مغناطیسی و الکتریکی، انتقال داده پرحجم بدون از دست دادن داده به رایانه، برنامه‌سازی جهت دریافت داده‌های خام و محاسبات اولیه و برنامه‌نویسی گرافیکی جهت نمایش و مقایسه نمودارها می‌باشد. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده برای حالت‌های مختلف میدان مغناطیسی با نتایج مقالات قبلی مقایسه شده است. در پیاده‌سازی سخت‌افزار سامانه اندازه‌گیری دقیق از قطعات الکترونیکی با میزان سیگنال ناخواسته پایین شامل تقویت‌کننده‌های عملیاتی با پهنای باند بالا و دریفت بسیار کم، رگولاتورهای با سیگنال ناخواسته بسیار کم ، مبدل­های آنالوگ به دیجیتال 24 بیتی با سرعت MS/s 5/2 FPGAهای مدل اسپارتان III و پردازنده مبتنی بر ARM Cortex M4 استفاده گردیده است. در نرم‌افزار این سامانه اندازه‌گیری از الگوریتم لونبرگ- مارکوارد و الگوریتم­های میانگین­گیری به‌منظور واسنجی و نمایش زمان-واقعی داده‌های دریافت شده از حسگرهای فلاکس گیت بهره گرفته ‌شده است. ویژگی خاص سامانه اندازه‌گیری طراحی‌شده در این مقاله، بومی‌سازی فناوری ساخت سامانه‌های دیجیتال ساز اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی است که در سامانه‌های تله‌متری و زیرسامانه‌های فضاپیماها کاربرد فراوانی دارند. همچنین از برتری این سامانه نسبت به نمونه­های مشابه خارجی، دقت بسیار بالا در دیجیتال‌سازی داده­های آنالوگ با دقت 24 بیت و خطای پایین این سامانه در حدود µV 5/182و انتقال و نمایش زمان-واقعی این داده­ها در رایانه است.}, keywords_fa = {اندازه‌گیری میدان مغناطیسی,حسگر‌ فلاکس گیت,نمونه‌برداری سرعت بالا,جمع‌آوری داده}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205237.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205237_5cadbb12689fc5431a7e9b25740f80a1.pdf} } @article { author = {amini, farzaneh and mohebi, masoud}, title = {Short-Wavelength Laser Emission Using Ag/Si Core/Shell Nanostructure}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {83-95}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {In this study, the emission of photoelectrons in hydrogen gas is investigated numerically using near scattered fields. The calculations of these fields performed using Mie theory have been for many years a powerful tool for better understanding the scattering of electromagnetic radiation. Whether in single-layered nanosphere or core-shell metallic nanospheres, the oscillating surface charges concentrate close to the poles of the metal surface, which results in both resonance wavelength shifts and intensity modulation. Also, the near fields around the nanoparticles can be spatiotemporally redistributed and may give a great pulses of typical femtosecond oscillators. Harmonic spectra are influenced by incidence beam wavelength, the particle radius, the shell thickness and the distance between the H atom and the nanosphere. Such laser sources opened the door to real-time observation and time-domain control of atomic-scale electron dynamics, ultrafast spectroscopy and photography, and address the expected implications of having the tools to monitor electrons with sub-atomic resolution in both space and time.}, keywords = {Nanosphere,High harmonic Generation,Plasmonic,Near Field,Core/Shell}, title_fa = {تابش لیزری طول‌موج کوتاه با استفاده از نانوساختار هسته/پوسته نقره/سیلیسیم}, abstract_fa = {در این پژوهش، به‌طور عددی گسیل فوتوالکترون‌ها در گازهای هیدروژنی با استفاده از میدان‌های نزدیک پراکنده شده، بررسی می‌شود. میدان‌های نزدیک توسط نانوکره‌ فلزی تک لایه و هم‌چنین نانوکره‌ فلزی هسته/پوسته‌ای که تحت تابش میدان تخت قطبیده قرار دارند ایجاد می‌شوند. محاسبات این میدان‌ها به‌صورت تحلیلی با استفاده از تئوری مای که سال‌های بسیاری یک ابزار قدرتمند برای فهم پراکندگی تابش الکترومغناطیسی بوده است انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که حضور یک‌لایه‌ پوششی عایق سیلیسیم دور نانو کره فلزی و ایجاد نانوساختار هسته/پوسته، نه تنها می‌توان بر مشکل محدود بودن شدت باریکه‌ لیزری فرودی قابل تحمل غلبه کرد بلکه باعث تقویت بیشتر میدان لیزری نسبت به تک کره فلزی می‌شود. وابستگی فضایی میدان‌های نزدیک و هم‌چنین تقویت میدان‌های نزدیک در اطراف قطب‌های سطح نانوکره، پتانسیل زیادی برای تولید فوتون‌های طول‌موج کوتاه به‌وسیله تابش مستقیم نوسانگرهای لیزری فمتوثانیه‌ای متداول را فراهم می‌کند. طیف‌های هماهنگ تحت تأثیر طول‌موج باریکه فرودی، شعاع ذرات، ضخامت پوسته و فاصله‌ بین اتم هیدروژن و نانوذره می‌باشد. چنین منابع لیزری می‌تواند برای مشاهدات زمان-واقعی و کنترل در محدوده‌ زمانی متناظر با دینامیک الکترونی، عکس‌برداری و طیف‌سنجی فوق‌سریع به‌کار می‌رود.}, keywords_fa = {هماهنگ مرتبه بالا,پلاسمونیک,نانوکره,میدان-نزدیک,هسته/پوسته}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205248.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205248_9262cfd4c6035bd41ac4c872d17c25a3.pdf} } @article { author = {Baharvand, Mehdi and Dehestani Kolagar, Arash and Alizadeh Pahlavani, Mohammad Reza}, title = {Design and Electromagnetic Analysis of Three Stage Induction Coilgun System Utilizing Finite Element Method}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {97-106}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {This paper deals with the electromagnetic design and analysis of three-stage induction coilgun system. First, the operating principles of multistage coilgun system are briefly introduced and in the following, in order to analyze and calculate the voltage, current, force, speed and acceleration, a transient finite-element simulation of projectile motion is performed utilizing the ANSYS Maxwell software. Furthermore, to validate the design accuracy of the electromagnetic launcher, using its state space equations, a simulation is performed in MATLAB software and the analytical results are compared with the results obtained from electromagnetic analysis. The designed system has an efficiency of about 31% and it is capable of launching a projectile of 21.6 kg at an output speed of 109 m/s. The design features and the results of the analysis can be effectively utilized to develop a large-scale multistage induction-type coilgun system.}, keywords = {Induction Coilgun,Electromagnetic Analysis,Multisatge Coilgun,Pulse Power Module}, title_fa = {طراحی و تحلیل الکترومغناطیسی سیستم کویلگان القایی سه طبقه به روش اجزاء محدود}, abstract_fa = {این مقاله به طراحی و تحلیل الکترومغناطیسی سیستم کویل‌گان القایی سه‌طبقه می‌پردازد. در ابتدا، تئوری عملکرد سیستم کویل‌گان چند طبقه به‌اختصار معرفی شده و سپس یک شبیه‌سازی گذرا از حرکت پرتابه، جهت تحلیل و محاسبه ولتاژ، جریان، نیرو، سرعت و شتاب سیستم کویل‌گان با استفاده از نرم‌افزار تحلیل اجزا محدودANSYS Maxwell انجام می‌گیرد. جهت اعتبارسنجی پرتاب‌گر الکترومغناطیسی طراحی شده، با استفاده از معادلات حالت آن، سیستم را در نرم‌افزار MATLAB شبیه‌سازی کرده و نتایج حاصل از تحلیل الکترومغناطیسی با نتایج به‌دست آمده از روابط تحلیلی، مقایسه شده است. سیستم طراحی شده دارای بازده حدود 31 درصد است که قادر است یک جسم کیلوگرمی را با سرعت دهانه خروجی m/s 109 پرتاب نماید. ویژگی‌های طراحی و نتایج تجزیه و تحلیل مربوط به کویل‌گان می‌تواند به‌طور موثر برای توسعه یک سیستم کویل‌گان با مقیاس بزرگ به‌کار گرفته شود.}, keywords_fa = {کویلگان القایی,تحلیل الکترومغناطیسی,کویلگان چند طبقه. منبع توان پالسی}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_208372.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_208372_9f9bf237463730d6ab89a61bc40e264e.pdf} } @article { author = {Khodsouz, Masoumeh and Seyyedbarzegar, Seyyed Meysam}, title = {An intelligent computational method to estimate the electric and magnetic field power frequency of distribution network using neural network based on normalized radial basis functions}, journal = {Applied Electromagnetics}, volume = {8}, number = {1}, pages = {107-116}, year = {2020}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5153}, eissn = {2821-2711}, doi = {}, abstract = {Population growth in urban areas and the rising demand for electricity has led to the expansion of the electricity grid, more loading of power transmission lines and line privacy reduction. Due to such conditions in residential and work environments, the probability of electric and magnetic fields exposure has increased. Since exposure to electromagnetic fields at power frequency has undesirable effects on human health, this has caused a serious challenge. To gain knowledge as to how electromagnetic fields are emitted, the artificial intelligence technique has been considered as an accurate and fast method for the required electric and magnetic fields modeling. In this paper, a neural network based on normalized radial basis functions has been used to estimate the electric fields and magnetic flux density. The required data for proposed model training and validation have been extracted based on five different layouts of 20kV distribution network lines in COMSOL software. Based on the performed simulations, values of the electric fields and the magnetic flux densities in different longitudinal and transverse coordinates of the space around the lines have been measured. Comparison of the estimated and measured results has shown that the proposed model has a very good accuracy for electric field and magnetic flux density determination at different points around the lines for different structures of the distribution network}, keywords = {Distribution network lines,Electrical and magnetic fields,Data estimation,neural network,Finite element methods}, title_fa = {ارائه روش محاسباتی هوشمند در تخمین میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی فرکانس قدرت خطوط شبکه توزیع با استفاده از شبکه عصبی مبتنی بر توابع پایه شعاعی نرمالیزه‌شده}, abstract_fa = {در سال‌های اخیر، رشد جمعیت در منطقه شهری و افزایش تقاضای انرژی الکتریکی، منجر به گسترش شبکه برق‌رسانی، بارگذاری بیشتر در خطوط انتقال انرژی الکتریکی و کاهش حریم خطوط شده است. به‌واسطه چنین شرایطی، احتمال قرار گرفتن در معرض میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی در محیط‌های مسکونی و کاری افزایش یافته است. از آنجایی که قرار گرفتن در معرض میدان‌های الکترومغناطیسی در فرکانس قدرت بر سلامت انسان تأثیرگذار می‌باشد، این عامل به‌عنوان چالشی جدی مطرح شده است. به‌منظور آگاهی از چگونگی انتشار میدان‌های الکترومغناطیسی، مدل‌سازی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با استفاده از روش هوش مصنوعی به‌عنوان روشی دقیق و سریع مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. در این مقاله از شبکه عصبی مبتنی بر توابع پایه شعاعی نرمالیزه‌شده به‌منظور تخمین میدان‌های الکتریکی و چگالی شار مغناطیسی استفاده شده است. داده‌های مورد نیاز به‌منظور آموزش و اعتبارسنجی مدل ارائه‌شده، با استفاده از شبیه‌سازی به روش اجزاء محدود پنج آرایش متفاوت از خطوط شبکه توزیع 20 کیلوولت توسط نرم‌افزار COMSOL استخراج شده است. بر اساس شبیه‌سازی انجام‌شده، مقادیر میدان‌های الکتریکی و چگالی شار مغناطیسی در مختصات‌های طولی و عرضی مختلفی از فضای اطراف خطوط اندازه‌گیری شده است. مقایسه نتایج تخمین زده‌شده و اندازه‌گیری­شده نشان داده است که مدل ارائه‌شده دارای دقت بسیار خوبی در تعیین میدان الکتریکی و چگالی شار مغناطیسی در نقاط مختلف اطراف خطوط در ساختارهای مختلف شبکه توزیع است.}, keywords_fa = {Induction Coilgun,Electromagnetic Analysis,Multisatge Coilgun,Pulse Power Module}, url = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205658.html}, eprint = {https://elemag.ihu.ac.ir/article_205658_723d52fa04b797cd6792ca0fbfe1abe9.pdf} }