طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية “رياض عبد الحسين مهدي” يناقش اطروحته

نوقشت اطروحة الدكتوراه الموسومة:

الإستراتيجية المثلى لتصميم المواد ذات المواصفات الفائقة لتطبيقات دوائر الترددات الراديوية والمايكروويف”

التي  اعدها السيد رياض عبد الحسين مهدي طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة اادكتوراه في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ الدكتور سليم محمد رضا طه يوم الخميس المصادف 4/1/2018.تكونت لجنة المناقشة لهذه الاطروحة  من الاستاذ الدكتور جابر سلمان عزيز رئيساُ وعضوية الاستاذ  الدكتور طارق زياد اسماعيل والاستاذ الدكتور رعد حمدان ظاهر والاستاذ المساعد الدكتور علي صادق عبد المهدي والاستاذ المساعد الدكتور محمد ناظم عباس.

خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:

المواد ذات المواصفات الفائقة(Metamaterials)  هي مواد اصطناعية تُظهر خصائص كهرومغناطيسية غير عادية  وغير متوفرة في الطبيعة، مثل معامل الانكسار السلبي، أي السماحية السلبية والنفاذية السلبية. وتستخدم هذه المواد على نطاق واسع في بناء مكونات الترددات الراديوية من اجل تعزيز الأداء وتقليل الحجم. وقد أصبح استخدامها شائعا في العديد من التطبيقات مثل موجهات الموجة، الهوائيات، ممتصات الاشارة الراديوية ، العدسات الراديوية ، الأسطح الانتقائية للترددات، المرشحات وتطبيقات الأخرى. وتتكون المواد ذات المواصفات الفائقة من  اجزاء معدنية دورية أو غير دورية قطرها اجزاء الطول الموجي. وتستخدم بشكل عام مرنانات الحلقات المفصولة(Split Ring resonators SRR)  والهياكل المشتقة منها كاجزاء في بناء المواد ذات المواصفات الفائقة.

في هذه الأطروحة، يُقترح استخدام منهجية الأمثل لتصميم هياكل السماحية السلبية الرنانة وهياكل النفاذية السلبية الرنانة على أساس الخوارزمية الجينية لاستخدامها بدلا من رنانات الحلقات المفصولة والهياكل المشتقة منها. وتم اقتراح أربعة هياكل مختلفة ذات تركيب نقطي لتصميم المرنانات الجديدة. تم تطبيق هياكل المرنانات المقترحة على خط نقل الشريط المايكروي وعلى الدليل الموجي لدراسة خصائصها الكهرومغناطيسية. تم بناء نظام التصميم والتحليل والتحسين من خلال دمج برنامج الحوسبة العددية (MATLAB) مع برنامج المحاكات الراديوية للهياكل الكهرومغناطيسية (HFSS). وتتراوح القيم التي تم الحصول عليها للنفاذية النسبية السالبة (μ’r) من -0.5  إلى  -3.2بينما تتراوح السماحية النسبية السلبية (ε’r) من -0.8 إلى -5.1 .

وقد صُممت مجموعة من التطبيقات الراديوية على أساس المرنانات المقترحة وطريقة التحسين، وتشمل هذه التطبيقات مرشح ايقاف الحزمة ذو الدليل الموجي عريض النطاق ( Band-Stop Filter BSF)، مرشح إمرار الحزمة ذو الدليل الموجي عريض النطاق ( Band-Pass Filter BPF) ، مرشح خط نقل الشريط المايكروي منخفض التمرير (Low Pass Filter LPF)، مرشح إمرار خط نقل الشريط المايكروي (Band Pass Filter BPF)، و هوائي الشريط المايكروي اللوحي  المستطيل المصغر Rectangular Microstrip Patch Antenna)). وقد تم تنفيذ المرنانات والتطبيقات الراديوية باستخدام آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي , وتم اجراء القياسات باستخدام محلل الشبكة الاتجاهي. وتمت مناقشة النتائج المقاسة ومقارنتها مع النتائج المحاكية. وقد تم الحصول على نتائج مشجعة تثبت جدوى الطريقة المقترحة.