وبلاگ

فناوری اترنت در طی 25 سالی که از پیدایش آن می گذرد، به طور دائم قابلیت های خود را با نیازهای کاربران شبکه هماهنگ نموده است. این فناوری به یاری سادگی فوق العاده خود، هزینه بسیار پایینی را برای استفاده کنندگان در بردارد و در عین حال از سرعت و قابلیت بالایی نیز برخوردار می باشد. این عوامل دست به دست هم داده اند تا اترنت را به محبوب ترین فناوری شبکه در دنیا بدل نمایند، به طوری که می توان به جرات گفت تقریبا تمامی ترافیک جاری بر روی اینترنت از یک شبکه اترنت آغاز گردیده و به سمت یک شبکه اترنت دیگر در حال حرکت است. در حال حاضر، اترنت با دستیابی به سرعت های گیگابیتی، پا را از محدوده شبکه های محلی فراتر گذارده و به حوزه شبکه های شهری و گسترده وارد شده است. گام بعدی در این حرکت روبه جلو، اترنت ده گیگابیتی (10 Gigabit Ethernet) می باشد که راه را برای کاربردهای پر ترافیک و حساس شبکه های نسل آینده می گشاید.
یکی از مهمترین بخش های پروتکل IEEE 802.3 ae، زیر لایه کنترل دستیابی به رسانه یا MAC می باشد. به طور کلی زیرلایه MAC که با زیر لایه LLC انجام وظایف لایه Data link مدل OSI را بر عهده دارد، دو وظیفه اساسی در ساختار OSI را ایفا می کند:
1- کپسوله کردن دیتا و ارسال و دریافت آن

• تشکیل فریم و همزمانی آن

• اضافه کردن فیلدهای آدرس مقسد و مبدا به دیتا

• تشخیص خطاهای انتقالی رسانه فیزیکی

2- مدیریت دستیابی به رسانه

• جلوگیری از برخوردها

• بررسی و اداره برخوردها

زیر لایه کنترلی MAC نیز مابین زیرلایه LLC و MAC و برای کنترل ارتباط این دو زیر لایه قرار می گیرد. استانداردهای دسترسی به لایه فیزیکی در زیر لایه MAC به طور کلی از دو روش دسترسی Half duples و Full duplex تبعیت می کند که در اترنت 10 گیگابیت فقط از مدل ارتباطی Full duplex استفاده می شود.
فصل اول: شبکه
1-1) شبکه
دستیابی به اطلاعات با روش های مطمئن و با سرعت بالا یکی از رموز موفقیت هر سازمان و موسسه است. طی سالیان اخیر هزاران پرونده و کاغذ که حاوی اطلاعات باارزش برای یک سازمان بوده، در کامپیوتر ذخیره شده اند. با تغذیه دریائی از اطلاعات به کامپیوتر، امکان مدیریت الکترونیکی اطلاعات فراهم شده است. کاربران متفاوت در اقصی نقاط جهان قادر به اشتراک اطلاعات بوده و تصویری زیبا از همیاری و همکاری اطلاعاتی را به نمایش می گذارند.
شبکه های کامپیوتری در این راستا و جهت نیل به اهداف فوق نقش بسیار مهمی را ایفاء می نمایند. اینترنت که عالی ترین تبلور یک شبکه کامپیوتری در سطح جهان است، امروزه در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده شده و ارائه دهندگان اطلاعات، اطلاعات و یا فرآورده های اطلاعاتی خود را در قالب محصولات تولیدی و یا خدمت در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند. وب که عالی ترین سرویس خدماتی اینترنت می باشد کاربران را قادر می سازد که در اقصی نقاط دنیا اقدام به خرید، آموزش، مطالعه و… نمایند.
با استفاده از شبکه، یک کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات از کامپیوتر دیگر است. اینترنت نمونه ای عینی از یک شبکه کامپیوتری است. در این شبکه میلیون ها کامپیوتر در اقصی نقاط جهان به یکدیگر متصل شده اند. اینترنت شبکه ای است مشتمل بر زنجیره ای از شبکه های کوچکتر است. نقش شبکه های کوچک برای ایجاد تصویری با نام اینترنت بسیار حائز اهمست است. تصویری که هر کاربر با نگاه کردن به آن گمشده خود را در آن پیدا خواهد کرد. در این بخش به بررسی شبکه های کامپیوتری و جایگاه مهم آنان در زمینه تکنولوژی اطلاعات و مدیریت الکترونیکی اطلاعات خواهیم داشت.

مایکرویوها امواج الکترومغناطیسی هستند که محدوده فرکانسی آنها تقریبا از 300 مگاهرتز تا 1000 گیگاهرتز می باشد. بیشتر کاربردهای صنعت مایکروویو در محدوده 1 تا 40 گیگاهرتز است. اینگونه امواج چون طول موج بسیار کوتاهی در محیط انتشار دارند امواج مایکروویو یا ریزموج نامیده می شوند.
طیف الکترومغناطیس در انتهای پایین ناحیه مایکروویو مرز بین فرکانس های رادیو و تلویزیون است در حالی که انتهای بالای آن همجوار به طیف های نوری و مادون قرمز می باشد.
مایکروویو در جامعه مدرن ما کاربردهای فراوانی دارد. از فرستادن سیگنال تلویزیون از روی اقیانوس تا پختن غذا در چند دقیقه را شامل می شود. از امواج مغناطیسی به دلیل بالا بودن فرکانس در انتقال اطلاعات آنالوگ و دیجیتال استفاده های زیادی می شود چرا که بالا بودن فرکانس آنها ظرفیت انتقال اطلاعات را در سیستم هایی که از امواج مایکروویو برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند افزایش می دهد. توانایی تمرکز امواج رادیویی، تابعی از اندازه آنتن و طول موج عملکرد است. برای یک آنتن با اندازه معین توانایی تمرکز با کم نمودن طول موج بهبود می یابد. برای مثال عرض شعاع رادیویی یک آنتن سهموی به قطر یک متر تقریبا 50 درجه در 1GHZ است در حالی که این عرض فقط 5 درجه در 10GHZ است. برای راندمان مخابرات بین دو نقطه، این نکته مهمی است که سیگنال فرستنده با تمرکز زیاد به طرف آنتن گیرنده جهت گیری کند.

یک سیستم انتقال که در فرکانس 60MHZ کار می کند، اگر پهنای باند آن 6 درصد فرکانس مرکزی باشد، فقط می تواند یک کانال تلویزیون را انتقال دهد، در حالی که اگر همان سیستم بتواند در فرکانس 60GHZ کار کند، با همان درصد پهنای باند، می تواند تقریبا 100

 کانال تلویزیونی انتقال دهد.

همین قابلیت های امواج مایکروویو موجب شده است تا در دنیای روبه رشد امروز، که هر روز نیاز به افزایش حجم اطلاعات می باشد، بتوان جوابگوی نیاز وسیع جامعه بشری به ارتباطات بود.
سیستم های رادار، کاربرد اصلی دیگر مایکروویو می باشد. از آنها به عنوان آشکار سازی هواپیما، هدایت موشک های ماورای صوت، مشاهده و ردگیری، هواشناسی و کنترل ترافیک هواپیما در فرودگاه ها استفاده می شود.
2-1) قطعات مایکروویوی
تنوع عظیمی از قطعات جهت استفاده برای کنترل و سیستم تولید سیگنال مایکروویوی وجود دارد. اتصالات هایبرید از جمله این قطعات مایکروویوی هستند.
یک اتصال هایبرید 180 درجه، یک چهار پورتی است که اختلاف فاز بین دو پورت خروجی آن 180 درجه می باشد.
سیگنال تابش از پورت 1 به دو قسمت هم فاز در پورت های 2 و 3 تقسیم می شوند و در پورت 4 سیگنالی نخواهیم داشت که اصطلاحا این پورت ایزوله است. حال اگر سیگنال تابش به پورت 4 اعمال شود به دو قسمت با اختلاف فاز 180 درجه در پورت های 2 و 3 تقسیم خواهد شد و در این حالت پورت 1 ایزوله خواهد بود.
از این قطعه می توان به عنوان جمع کننده استفاده کرد. مجموع سیگنال های تابشی به پورت های 2 و 3 در پورت 1 و تفاضل آنها در پورت 4 خواهد بود از اینروست که گاهی پورت های 1 و 4 را به عنوان پورت های مجموع (E) و تفاضل (^) می نامند.
یک اتصال هایبرید 180 درجه به چند صورت قابل ساخت است.
1- کوپلر حلوقوی جهت دار که به کمک خطوط مایکرواستریپ یا استریپ لاین قابل ساخت هستند.
2- به صورت خط کوپل شده باریک شونده.
3- به صورت هایبرید با اتصال موجبری یا اتصال T جادویی.
اتصال هایبرید نوع اول یا کوپلر حلقوی جهت دار کاربردهای بسیار وسیعی در رادار و مخابرات باند وسیع دارد و در ساخت قطعاتی همچون مخلوط کننده ها، تقسیم توان برای آنتن های آرایه ای میکرواستریپ، تقویت کننده های متعادل، تمیز دهنده فرکانسی، شیفت دهنده های فازی، مدولاتورها و غیره کاربرد دارد.
اما با توجه به مقدار تغییرات دامنه و فاز، VSWR و ایزولاسیون پورت ها، پهنای باند یک کوپلر حلقوی حدود 20 تا 25 درصد فرکانس مرکزی است.
مطالعات و تحقیقات زیادی در مورد افزایش پهنای باند کوپلرهای حلقوی انجام گرفته است. در این پروژه تعدادی از مقالات و تحقیقات انجام شده در زمینه کوپلرهای حلقوی همچنین روش هایی که برای افزایش پهنای باند مؤثر این قطعه و افزایش ایزولاسیون پیشنهاد شده را بررسی خواهیم کرد، در فصل پنجم طرح تقسیم کننده توان با پهنای باند وسیع را معرفی و تحلیل می کنیم و مشخصات یک تقسیم کننده توان پنج پورتی را بیان می کنیم، برای تحلیل مشخصات یک تقسیم کننده توان حلقوی از یک برنامه کامپیوتر که به زبان matlab نوشته شده است، بهره خواهیم گرفت.