Σχεδίαση και κατασκευή ευφυούς κεραίας για δίκτυα ασύρματων αισθητήρων
Design and development of a smart antenna for wireless sensor networks
Subject
TPSH::Τεχνολογία::Ηλεκτρολογία::Ηλεκτρικές Μετρήσεις ; TPSH::Τεχνολογία::Ηλεκτρονική::Ηλεκτρονική - ΕξαρτήματαKeywords
Ευφυή δίκτυα ; Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων ; Έξυπνες κεραίες ; Ποιότητα επικοινωνίας ; Wireless sensor networksAbstract
Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας ήταν η σχεδίαση κεραιών που θα χρησιμοποιηθούν ως ευφυείς κεραίες σε κόμβους που προορίζονται για τεχνολογίες δικτύων όπως τα IoT και WSN δίκτυα, στην συχνότητα λειτουργίας των 868 MHz.
Η πρωτοτυπία της σχεδίασης έγκειται στην χρήση τεχνολογιών μείωσης του όγκου της με παράλληλη διατήρηση των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας της.Για την θεωρητική σχεδίαση των κεραιών και τις προσομοιώσεις αυτών που είναι και το βασικό κομμάτι της εργασίας, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα ηλεκτρονικής προσομοίωσης CST Studio Suite, και συγκεκριμένα οι πλατφόρμες Microwave Studio και Design Studio. Για όλες τις απαραίτητες δοκιμαστικές κατασκευές που πραγματοποιήθηκαν, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία PCB και η υλοποίηση έγινε από εμάς τους ίδιους στους χώρους του Εργαστηρίου Κεραιών του Τμήματος στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής, τηρώντας αυστηρά τα μέτρα ασφάλειας για τέτοιου είδους εργασίες. Για πραγματικές μετρήσεις πέρα από τον χώρο και εξοπλισμό του τμήματος, χρησιμοποιήθηκαν επίσης και οι εγκαταστάσεις της εταιρείας EMC HELLAS Α.Ε. (θυγατρική εταιρεία της Ελληνικής Αεροπορικής Βιομηχανίας) που βρίσκεται στην Τανάγρα και διαθέτει ανηχοϊκό θάλαμο μεγάλων διαστάσεων.Μέσω προσομοιώσεων η μελέτη ανέδειξε αρκετές υποψήφιες επιλογές κεραιών για σχεδίαση και ανάπτυξη, με την κάθε μία να έχει τα προτερήματα της. Καταβλήθηκε η μέγιστη δυνατή προσπάθεια ώστε να εισαχθούν στο κείμενο της εργασίας όλες οι λεπτομέρειες που αφορούν την μεθοδολογία και τους συλλογισμούς που οδήγησαν στα τελικά συμπεράσματα, ούτως ώστε να είναι εφικτό να λειτουργήσει αυτή η διπλωματική εργασία και ως οδηγός για μελλοντικές παρεμφερείς μελέτες και επεκτάσεις. Για τον παραπάνω λόγο στα παραδοτέα αρχεία έχουν συμπεριληφθεί και όλα τα αρχεία των προσομοιώσεων του CST Studio Suite.
Abstract
The purpose of this thesis was the design of smart antennas in order to be used at sensor networks’ nodes in IoT and WSN applications at the operating frequency of 868 MHz. The originality of the design lies in the use of technologies that reduce the array size while maintaining its radiation characteristics.For the theoretical design of antennas and simulations, the CST Studio Suite was used and in particular the Microwave Studio Design Studio applications. For all the necessary testing designs that were fabricated, PCB technology was used and the implementation was done by ourselves in the premises of the Antenna Lab of the Department within the University of Western Attica. All the necessary safety measures were strictly followed during the implementation procedures. Furthermore, complementary measurements, on top of the premises and equipment of the Department, the facilities of the company EMC HELLAS S.A. (a subsidiary of the Hellenic Air Industry) were also used; the company is located in Tanagra and is equipped with an anechoic chamber of much larger dimensions compared to the chamber of the Department.The proposed study highlight the parameters and specifications of several candidate antennas for design and future development, each of which with its particular benefits and drawbacks. Utmost effort was made to include in this manuscript all the details regarding the methodology and our thoughts that led to the final conclusions and designs, so that this Thesis can be used as a guideline for similar studies in the future. For this same reason, all the simulation files that were created with the CST Studio Suite are also included in the Thesis’ deliverables.
Number of pages
263Post-graduate Program
Διαδικτυωμένα Ηλεκτρονικά ΣυστήματαLanguage
GreekCollections
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα