Μελέτη και προσομοίωση κεραίας τύπου μικροταινίας για υποστήριξη καναλιού επικοινωνίας αέρος – εδάφους για μη επανδρωμένα αεροσκάφη

Stromatias Grigorios

URI	http://purl.tuc.gr/dl/dias/EC09CDFD-3F7D-4936-A4F4-05609BECAF6E	-
Identifier	https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.81136	-
Language	el	-
Extent	130 σελίδες	el
Extent	2,99 megabytes	en
Title	Μελέτη και προσομοίωση κεραίας τύπου μικροταινίας για υποστήριξη καναλιού επικοινωνίας αέρος – εδάφους για μη επανδρωμένα αεροσκάφη	el
Creator	Stromatias Grigorios	en
Creator	Στρωματιας Γρηγοριος	el
Contributor [Thesis Supervisor]	Karanasiou, Irene	en
Contributor [Committee Member]	Tsafarakis Stelios	en
Contributor [Committee Member]	Τσαφαρακης Στελιος	el
Contributor [Committee Member]	Daras Nikolaos	en
Contributor [Committee Member]	Δαρας Νικολαος	el
Publisher	Πολυτεχνείο Κρήτης	el
Publisher	Technical University of Crete	en
Publisher	Hellenic Army Academy	en
Publisher	Στρατιωτική Σχολή Ευελπίδων	el
Academic Unit	Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management	en
Academic Unit	Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης	el
Description	Μεταπτυχιακή διατριβή που υποβλήθηκε στην σχολή Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης για πλήρωση προϋποθέσεων λήψης Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης.	el
Content Summary	The scope of the present thesis is the design and simulation of a patch antenna used for the Air to Ground – AG communication channel of Unmanned Air Vehicles – UAVs. The design and simulation of the performance of patch antennas has evolved through recent years. Advanced simulation environments allow fast and accurate numerical solutions of field equations, offering a variety of methods and techniques. Patch antennas designers take advantage of simulation capabilities, in order to analyze and verify designs before realization and integration to communication systems. Patch antennas constitute an ideal solution for communication when related with limited geometrical dimensions, especially for systems and vehicles that forbid use of moving and expanded mechanical structures. The latter is a primal choice factor for UAVs. Efficient communication characteristics combined with low power consumption levels for required bandwidth, make setups with patch antennas ideal choices for portable systems. Chapter 1 of the present thesis comprises a short historical introduction of patch antennas, as well as general operation characteristics and capabilities. Following the design principles for patch antennas modeling simulation and analysis environments, used for the model development and solution of field equations are presented. Chapter 2 introduces current technical basis of UAVs, focusing on communications and structure requirements. The designed patch antenna is analyzed and simulated using a 3D electromagnetic simulator based on the finite elements method in chapter 3. The outcome simulation results are further evaluated and analyzed in Chapter 4, in order to verify objectives and design requirements for UAVs. Finally, general conclusions through the design process of the patch antenna related to the required communication Air to Ground channel for UAVs are derived, as these have been evaluated for covering current and future communication requirements with earth base stations.	en
Content Summary	Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στη σχεδίαση και προσομοίωση κεραίας τύπου μικροταινίας (patch antenna) για υποστήριξη καναλιού Αέρος – Εδάφους (Air to Ground - AG) και χρήση σε σύστημα μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων (Unmanned Air Vehicles – UAV’s). Ο σχεδιασμός και η προσομοίωση των χαρακτηριστικών και της λειτουργίας τυπωμένων κεραιών τύπου μικροταινίας (patch antennas), αποτελεί αντικείμενο εκτεταμένων μελετών που βασίζονται σε εμπειρία πολλών δεκαετιών. Επιπλέον, η χρήση προγραμμάτων προσομοίωσης μέσω ηλεκτρονικών υπολογιστών (Η/Υ), για την επίλυση των εξισώσεων πεδίου με αριθμητικές μεθόδους, έχει εξελιχθεί σημαντικά παράλληλα με την ανάπτυξη των υπολογιστικών συστημάτων. Το γεγονός αυτό επιτρέπει τη δυνατότητα στο σύγχρονο σχεδιαστή, για λεπτομερή ανάλυση των χαρακτηριστικών και των ιδιοτήτων (επιδόσεων) που παρουσιάζουν οι τυπωμένες κεραίες τύπου μικροταινίας (patch antennas), πριν τη διαδικασία κατασκευής και πραγματικής εφαρμογής τους επί των συστημάτων λήψης/μετάδοσης σημάτων επικοινωνίας. Οι κεραίες τύπου μικροταινίας (patch antennas) καθίστανται ιδανικές επιλογές ως βάση επικοινωνίας επί συσκευών με περιορισμένες γεωμετρικές διαστάσεις, προσφέροντας σταθερή μηχανική στήριξή τους, χωρίς να απαιτούν την παρουσία τμημάτων που αλλοιώνουν την αεροδυναμική συμπεριφορά του ιπτάμενου οχήματος. Οι επιδόσεις σε συνδυασμό με το εύρος ζώνης που παρέχουν, τις καθιστά ιδανικές επιλογές για φορητά συστήματα. Στο Κεφάλαιο 1 της εργασίας, παρουσιάζεται μία σύντομη ιστορική αναδρομή εξέλιξης των τυπωμένων κεραιών τύπου μικροταινίας (patch antennas), καθώς και οι γενικότερες αρχές λειτουργίας τους. Επιπλέον, παρουσιάζονται βασικές σχεδιαστικές αρχές με χρήση προγράμματος προσομοίωσης για την ηλεκτρομαγνητική επίλυση του προβλήματος με βάση τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Το Κεφάλαιο 2 επικεντρώνεται στην τεχνολογία των μη επανδρωμένων ιπταμένων οχημάτων και των απαιτήσεων επικοινωνίας που αυτά έχουν. Το Κεφάλαιο 3 παρουσιάζει την τυπωμένη κεραία τύπου μικροταινίας (patch antenna), όπως σχεδιάσθηκε και αναλύθηκε σε περιβάλλον ηλεκτρομαγνητικής προσομοίωσης. Στο Κεφάλαιο 4 γίνεται η ανάλυση των χαρακτηριστικών και επιδόσεων σχεδιασμού που εξήχθησαν μετά τη διαδικασία προσομοιώσεων. Τέλος, η εργασία ολοκληρώνεται, με την παρουσίαση των γενικότερων συμπερασμάτων από την επιλογή τυπωμένων κεραιών τύπου μικροταινίας (patch antennas) για τη διασφάλιση των πρωτοκόλλων επικοινωνίας και ελέγχου για μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα, καθώς και τις μελλοντικές τάσεις και απαιτήσεις για την επικοινωνία τους με σταθμούς ελέγχου – βάσης.	el
Type of Item	Μεταπτυχιακή Διατριβή	el
Type of Item	Master Thesis	en
License	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/	en
Date of Item	2019-02-21	-
Date of Publication	2019	-
Subject	Κεραία τύπου μικροταινίας	el
Subject	Patch antenna	en
Subject	Κανάλι επικοινωνίας αέρος - εδάφους	el
Subject	Communication channel air - ground	en
Subject	Προσομοίωση	el
Subject	Simulation	el
Subject	UAVs	en
Subject	Unmanned air vehicles	en
Subject	Μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα	el
Subject	Finite element method	en
Subject	Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων	el
Subject	Προδιαγραφές λειτουργίας και εύρος ζώνης	el
Subject	Κατανάλωση ισχύος	el
Subject	Base station communications	en
Subject	Επικοινωνία με σταθμό βάσης	el
Subject	Protocols for frequency management	en
Subject	Πρωτόκολλα και απαιτήσεις συχνότητας	el
Subject	Antenna field equations	en
Subject	Specifications for operation	en
Subject	Power consumption	en
Subject	Communication bandwidth	en
Subject	Earth base stations	en
Bibliographic Citation	Γρηγόριος Στρωματιάς, "Μελέτη και προσομοίωση κεραίας τύπου μικροταινίας για υποστήριξη καναλιού επικοινωνίας αέρος – εδάφους για μη επανδρωμένα αεροσκάφη", Μεταπτυχιακή Διατριβή, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Στρατιωτική Σχολή Ευελπίδων, Χανιά, Ελλάς, 2019	el

Search

Browse

My Space

Μελέτη και προσομοίωση κεραίας τύπου μικροταινίας για υποστήριξη καναλιού επικοινωνίας αέρος – εδάφους για μη επανδρωμένα αεροσκάφη

Stromatias Grigorios

Available Files

Services

Export

Share

Statistics

Metadata & Content in a METS Package:

Metadata in Format: