مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

اهداف مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….5

فصل اول: کلیات

• کلزا ……………………………………………………………………………………………………………………………………….7

1-1-1- تاریخچه………………………………………………………………………………………………………………………….7

1-1-2- اهمیت…………………………………………………………………………………………………………………………….8

1-1-3- تولید کلزا در ایران و جهان ………………………………………………………………………………………………9

1-1-4- شرایط خاکی و نغذیه ای ……………………………………………………………………………………………….10

1-1-5- گونه های روغنی جنس براسیکا ……………………………………………………………………………………..12

• مواد آلی و اثرات آن در خاک ………………………………………………………………………………………………….14

1-2-1- اثر مواد آلی بر خصوصیات شیمیایی خاک ……………………………………………………………………….15

1-2-2- اثر مواد آلی بر خصوصیات فیزیکی خاک …………………………………………………………………………15

1-2-3- اثر مواد آلی بر خصوصیات زیستی خاک …………………………………………………………………………16

1-2-4- اثر مواد آلی بر حاصلخیزی خاک …………………………………………………………………………………….17

• کمپوست ……………………………………………………………………………………………………………………………..17
• کمپوست زباله شهری ……………………………………………………………………………………………………………18
• ورمی کمپوست …………………………………………………………………………………………………………………….20
• تنش ……………………………………………………………………………………………………………………………………24
• خشکی ………………………………………………………………………………………………………………………………..25

1-7-1- اثرات تنش خشکی بر گیاهان زراعی ………………………………………………………………………………26

1-7-2- مفهوم و مکانیسم های مقاومت به خشکی ………………………………………………………………………27

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1- بررسی نقش مواد آلی در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک ………………………………….29

2-2- بررسی تاثیر کمپوست زباله شهری بر جذب عناصر غذایی و عملکرد گیاهان زراعی …………………………30

2-3- بررسی تاثیر ورمی کمپوست بر جذب عناصر غذایی و عملکرد گیاهان زراعی……………………………………32

2-4- بررسی تاثیر تنش خشکی بر شاخص های رشد و عملکردی گیاهان زراعی………………………………………35

فصل سوم: مواد و روشها

3-1- انتخاب و نمونه برداری خاک……………………………………………………………………………………………………….38

3-2- تجزیه های فیزیکی و شیمیایی خاک ………………………………………………………………………………………….38

3-2-1- اندازه گیری pH …………………………………………………………………………………………………………..38

3-2-2- اندازه گیری قابلیت هدایت الکتریکی خاک ………………………………………………………………………38

3-2-3- اندازه گیری کربن آلی خاک …………………………………………………………………………………………..38

3-2-4- اندازه گیری نیتروژن کل خاک ……………………………………………………………………………………….39

3-2-5- اندازه گیری فسفر قابل جذب خاک …………………………………………………………………………………39

3-2-6- اندازه گیری پتاسیم قابل جذب خاک ………………………………………………………………………………39

3-2-7- اندازه گیری کربنات کلسیم معادل …………………………………………………………………………………..39

3-2-8- تعیین بافت خاک ………………………………………………………………………………………………………….39

3-2-9- تعیین درصد رطوبت اشباع خاک …………………………………………………………………………………….40

3-2-10- تعیین رطوبت ظرفیت مزرعه………………………………………………………………………………………..40

3-2-11- تعیین جرم مخصوص ظاهری ………………………………………………………………………………………40

3-3- خصوصیات شیمیایی کمپوست و ورمی کمپوست ………………………………………………………………………….40

3-3-1- اندازه گیری pH …………………………………………………………………………………………………………..40

3-3-2- اندازه گیری قابلیت هدایت الکتریکی ……………………………………………………………………………..41

3-3-3- تعیین کربن آلی ……………………………………………………………………………………………………………41

3-4- مراحل کار گلخانه ای ………………………………………………………………………………………………………………..41

3-4-1- کاشت ………………………………………………………………………………………………………………………….42

3-4-2- مرحله داشت………………………………………………………………………………………………………………….42

یک مطلب دیگر :

3-4-3- برداشت گیاه و آسیاب کردن …………………………………………………………………………………………..44

3-5-  اندازه گیری خصوصیات گیاهی پس از برداشت ……………………………………………………………………………44

3-5-1- اندازه گیری ارتفاع گیاه و ریشه و شمارش تعداد برگها……………………………………………………….44

3-5-2- اندازه گیری قطر ساقه …………………………………………………………………………………………………..46

3-5-3- تعیین محتوای كلروفیل برگ …………………………………………………………………………………………46

3-5-4- اندازه گیری سطح برگ …………………………………………………………………………………………………46

3-5-5- اندازه گیری نیتروژن کل در نمونه های گیاهی ………………………………………………………………..46

3-5-6- خاکستر کردن مواد گیاهی و تهیه عصاره گیاهی ………………………………………………………………47

3-5-7- اندازه گیری فسفر نمونه های گیاهی ………………………………………………………………………………47

3-5-8- اندازه گیری سدیم و پتاسیم اندام هوایی گیاه …………………………………………………………………..48

3-5-9- اندازه گیری آهن و روی اندام هوایی گیاه ………………………………………………………………………..48

3-5-10- محتوای نسبی آب برگ ………………………………………………………………………………………………48

3-5-10- درصد ماده خشک اندام هوایی ……………………………………………………………………………………..49

3-6- طرح آزمایشی و مطالعات آماری ………………………………………………………………………………………………….49

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک ………………………………………………………………………………………….51

4-2- نتایج تجزیه شیمیایی ورمی کمپوست و کمپوست زباله شهری ……………………………………………………….52

4-3- بررسی تاثیر کاربرد کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست روی خصوصیات مورفو-فیزیولوژیکی کلزا تحت تنش خشکی ………………………………………………………………………………………………………………………………53

4-3-1- ارتفاع گیاه، قطر ساقه و تعداد برگ …………………………………………………………………………………53

4-3-2- سطح برگ، محتوی نسبی آب گیاه، نسبت سطح برگ و شاخص SPAD …………………………58

4-3-3- وزن خشک اندام هوایی و ریشه، نسبت ریشه به اندام هوایی، درصد ماده خشک اندام هوایی و عملکرد دانه ………………………………………………………………………………………………………………………………..64

4-4- بررسی تاثیر کاربرد کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست روی غلظت عناصر غذایی در اندام هوایی کلزا تحت تنش خشکی ……………………………………………………………………………………………………………………….70

4-4-1- نیتروژن و فسفر……………………………………………………………………………………………………………..70

4-4-2- پتاسیم و سدیم ……………………………………………………………………………………………………………..74

4-4-3- آهن و روی ………………………………………………………………………………………………………………….78

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد ها

5-1- نتیجه گیری کلی ………………………………………………………………………………………………………………………85

5-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………..86

مراجع …………………………………………………………………………………………………………………………………………….87

فهرست اشکال و جداول

عنوان ………………………………………………………………………………………صفحه

جدول 1-1- مقایسه خصوصیات شیمیایی ورمی کمپوست و کمپوست باغی ……………………………………………..23

جدول 3-1- تیمارهای استفاده شده در آزمایش گلخانه ای ……………………………………………………………………..42

شکل 3-1- آماده سازی گلدانها در گلخانه جهت انجام کاشت ………………………………………………………………..43

شکل 3-2- مرحله کشت گلخانه ای و گلدهی گیاهان کلزا …………………………………………………………………….45

جدول 4-1- نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک ……………………………………………………………………………….51

جدول 4-2- نتایج تجزیه شیمیایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست ……………………………………………..52

جدول 4-3- نتایج تجزیه واریانس تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست تحت شرایط تنش خشکی بر خصوصیات مورفو-فیزیولوژیکی  گیاه کلزا……………………………………………………………………………….53

شکل4-1- اثرات ساده تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی در ارتفاع گیاه کلزا……………………………………………..54

شکل4-2- اثرات ساده تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی در قطر ساقه گیاه کلزا. ……………………………………..55

شکل4-3- اثرات ساده تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی در تعداد برگ گیاه کلزا………………………………………55

جدول 4-4- نتایج مقایسه میانگین اثر ساده کود زیستی و اثرات متقابل کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست تحت شرایط تنش خشکی در ارتفاع گیاه، قطر ساقه، تعداد برگ گیاه کلزا………………………………………………….57

شکل4-4- اثرات اصلی تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست در سطح برگ گیاه کلزا………60

شکل4-5- اثرات اصلی تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست در محتوی نسبی آب برگ کلزا…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60

شکل4-6- اثرات اصلی تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست بر روی نسبت سطح برگ کلزا…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

شکل4-7- اثرات اصلی تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست بر روی شاخص SPAD کلزا…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….61

جدول 4-5- نتایج مقایسه میانگین اثرات ساده تنش خشکی و اثر متقابل تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست تحت شرایط تنش خشکی در بررسی سطح برگ، محتوی آب نسبی، نسبت سطح برگ و SPAD گیاه کلزا…………………………………………………………………………………………………………………………………63

جدول 4-6- نتایج مقایسه میانگین اثرات ساده تاثیر و کارایی کمپوست زباله شهری و ورمی کمپوست تحت شرایط تنش خشکی در وزن خشک اندام هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک اندام هوایی به ریشه، درصد ماده خشک گیاه کلزا……………………………………………………………………………………………………………………………………65

-5-1 تعیین اندازه سلول…………………………………………………………………………………… 14

-6-1 شبیه سازی در سه بعد به روش FDTD در فضای آزاد……………………………………… 15

-7-1 خواص الکترومغناطیسی در مرز بین دو سلول…………………………………………………. 17

-8-1 لایه تطبیق کامل 18…………………………………………………………………………….. PML

فصل دوم : مدل کردن عناصر فشرده پسیو و اکتیو با استفاده از روش FDTD

-1-2 عناصر فشردة خطی…………………………………………………………………………………. 27

-1-1-2 مقاومت……………………………………………………………………………………………… 29

-2-1-2 منبع ولتاژ مقاومتی………………………………………………………………………………. 30

-3-1-2 خازن………………………………………………………………………………………………… 32

-4-1-2 سلف…………………………………………………………………………………………………. 32

-5-1-2 سیم یا اتصال………………………………………………………………………………………. 33

-2-2 مدل کردن عنصر فشرده در بیش از یک سلول………………………………………………… 33

-3-2 مدل کردن عناصر اکتیو…………………………………………………………………………….. 37

-4-2 روش FDTD بسط یافته…………………………………………………………………………… 39

-5-2 مدل گلوبال……………………………………………………………………………………………. 41

-6-2 روش منبع جریان معادل 48…………………………………………………….. …………………………..

-1-6-2 فرمول بندی روش منبع جریان معادل……………………………………………………….. 49

-2-6-2 دستگاه های اکتیو خطی……………………………………………………………………….. 53

-3-6-2 دستگاه اکتیو غیر خطی………………………………………………………………………… 56

فصل سوم : تقویت کننده مایکروویوی

-1-3عناصر مداری مایکروویو……………………………………………………………………………… 61

-1-1-3 مدارات عنصر فشرده…………………………………………………………………………….. 61

-2-1-3 مدارات خط توزیع شده…………………………………………………………………………. 61

-2-3 تطبیق شبکه های مایکروویو 61……………………………………………….. …………………………..

-3-3 تقویت کننده های مایکروویو………………………………………………………………………. 61

-1-3-3 تقویت کننده های مایکروویوی از نظر ساختار……………………………………………… 62

-2-3-3 تقویت کننده های مایکروویوی از نظر ساختار مداری…………………………………….. 62

-3-3-3تقویت کننده های مایکروویوی از نظر عملکرد………………………………………………. 62

-4-3 تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی……………………………………………………………… 65

-5-3 مدل سیگنال کوچک 67………………………………………………………………….. MESFET

-1-5-3اندوکتانس های پارازیتیک 67………………………………………………… …………………………..

-2-5-3 مقاومت های پارازیتیک………………………………………………………………………….. 68

-3-5-3خازن های درونی…………………………………………………………………………………… 68

-4-5-3مقاومت با ر69………………………………………………………………………………………. Ri

-5-5-3ضریب هدایت متقابل……………………………………………………………………………… 69

-6-5-3زمان گذر…………………………………………………………………………………………….. 69

-7-5-3مقاومت خروجی…………………………………………………………………………………… .70

فصل چهارم : طراحی و شبیه سازی تقویت کننده

-1-4 طراحی تقویت کننده سیگنال کوچک…………………………………………………………… 73

-1-1-4 شبکه تطبیق خروجی…………………………………………………………………………… 76

-2-1-4 شبکه تطبیق ورودی…………………………………………………………………………….. 77

-2-4 مشخصات خط مایکرواستریپ 78………………………………………………. …………………………..

-3-4 مشخصات شبکه FDTD در شبیه سازی……………………………………………………….. 80

-4-4 مدل سازی عنصر فعال……………………………………………………………………………… 80

-1-4-4 مدل منبع جریان…………………………………………………………………………………. 85

-2-4-4 مدل منبع ولتاژ……………………………………………………………………………………. 89

-5-4 محاسبه پارامترهای 92……………………………………………………………………………….. S

-6-4 پروسه شبیه سازی…………………………………………………………………………………… 94

نتیجه…………………………………………………………………………………………………………… 100

پیوست…………………………………………………………………………………………………………. 101

منابع و ماخذ………………………………………………………………………………………………… . 102

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………… 106

فهرست شکل ها

:1-1 یک در میان قرار گرفتن میـدان های E و H از نظر زمـانی و مکانی در فرمـــول بندی

10……………………………………………………………………………………………………….. FDTD

:2-1 سلول 15……………………………………………………………………………………………… yee

:1-2 منبع ولتاژ مقاومتی که در جهت z مثبت قرار گرفته است…………………………………. 31

:2-2 مدار مربوط به عنصر فشرده که در چندین سلول yee واقع شده است………………….. ..35

:3-2 مدل کردن ترانزیستور در شبکه 41………………………………………………………… FDTD

:4-2 دید فوقانی نیمی از ساختار 45…………………………………………………. GaAs MESFET

:5-2 تقویت کننده ترانزیستور GaAs و شبکه تطبیق……………………………………………….. 46

:6-2 شبکه تطبیق ورودی………………………………………………………………………….. 47
:7-2 کوپلینگ در 47……………………………………………………………………. GaAs MESFET

:8-2 شبکه تطبیق خروجی 47………………………………………………………… …………………………..

:9-2 صفحه اکتیو ABCD در انتهای خط مایکرواستریپ……………………………………………. 50

:10-2 نمایش مدار معادل لبه های سلول (i, j) در شبکه 51………………………………… FDTD

:11-2 شبکه اکتیو و ختم شدگی آن به جریان دستگاه……………………………………………. 52

:12-2 مدار معادل سلول 52………………………………………………………………………… FDTD

:1-3 عملکرد سیگنال کوچک تقویت کننده 64……………………………………. …………………………..

:2-3 عملکرد سیگنال بزرگ تقویت کننده…………………………………………………………….. 64

:3-3 نمای کلی تقویت کننده یک طبقه……………………………………………………………… ..65

:4-3 تقویت کننده در این پایان نامه……………………………………………………………………. 66

:5-3 مدل 16 عنصری سیگنال کوچک 70………………………………………………….. MESFET

:6-3 ناحیه تخلیه زیر گیت……………………………………………………………………………….. 71

:1-4 تقویـت کننده مایکــروویوی شبیه سازی شـده در این پایان نامـه با استفـاده از

MESFET مایکروویوی 77………………………………………………………………………….. js8851

:2-4 مقادیر S اندازه گیری شده با استفاده از نرم افزار مایکروویو آفیس………………………… 78

:3-4 خط مایکرواستریپ 79……………………………………………………………. …………………………..

:4-4 (الف) قرار گرفتن منابع معادل جریان در روش معادل نرتن. (ب) مدار معادل فرم انتگرالی

قانون آمپر 81……………………………………………………………………………… …………………………..

:5-4 (ج) قرار گرفتن منـابع ولتاژ معادل در روش معـادل تونن. (د) مدار معـادل فرم انتگرالی

قانون فاراد…………………………………………………………………………………………………….. 82

:6-4 پارامترهای S به دست آمده حاصل از شبیه سازی 85……………………… …………………………..

:7-4 مدل منبع جریان معادل……………………………………………………………………………. 86

یک مطلب دیگر :

:8-4 منبع ولتاژ معادل…………………………………………………………………………………….. 89

:9-4 پارامترهای S به دست آمده با استفاده از روش منبع ولتاژ معادل………………………….. 96

:10-4 پارامترهای S به دست آمده با استفاده از روش منبع جریان معادل……………………… 97

:11-4 پارامترهای S حاصل شده از شبیه سازی در حوزه فرکانس با استفاده از 98……… MWO

چکیده                                                                                                                              ١

چکیده:

در این پایان نامه از روش FDTD جهت شبیه سازی و آنالیز یک تقویت کننده مایکروویوی در فرکانس

10GHz، استفاده شده است.  این تقویت کننده شامل منبع AC ، مدارات تطبیق ورودی و خروجی و

یک MESFET مایکروویوی JS8851 به عنوان دستگاه اکتیو می باشد.  روش منابع جریان و منابع ولتاژ

معادل جهت مدل کردن عنصر فعال به کار رفته اند و با توجه به مدل سیگنال کوچک MESFET و

معادلات حالت مربوطه، شبیه سازی تمام موج با استفاده از روش FDTD انجام می شود و میدان های

الکتریکی و مغناطیسی در صفحات فعال به روز می شوند.  در نهایت پارامترهای اسکترینگ تقویت کننده

با استفاده از تبدیل فوریه پاسخ زمانی به دست می آیند.  نتایج حاصل از شبیه سازی با دو روش معادل

ولتاژ و جریان با یکدیگر مقایسه شده اند.  از آن جایی که این دو روش دوگان یکدیگرند توافق خوبی با

یکدیگر دارند.  این نتایج با نتایج به دست آمده از روش فرکانسی با نرم افزار مایکروویوآفیس نیز مقایسه

شده اند.

مقدمه

روش های عددی ابزاری بسیار مفید در شبیه سازی مسائل الکترومغناطیسی هستند.  از این رو می توان

به روش ممان، روش عنصر محدود و روش تفاضلات محدود در حوزة زمان به عنوان مهم ترین این روش

ها اشاره کرد.  روش عددی FDTD به دلیل قابلیت آن در شبیه سازی انواع شکل های پیچیده، بدون

نیاز به حل ماتریس های بزرگ، معادلات غیر خطی و معادلات انتگرالی پیچیده، نسبت به سایر روش

های ذکر شده از مزایایی برخوردار است.  همچنین با استفاده از این روش می توان با یک بار اجرای

برنامه، پاسخ فرکانسی سیستم تحت بررسی را در باند وسیعی در اختیار داشت.

فصل اول :

معرفی روش FDTD

فصل اول: معرفی روش FDTD
مقدمه:

روش های عددی ابزاری بسیار مفید در شبیه سازی مسائل الکترومغناطیسی هستند. از این رو می توان

به روش ممان، روش عنصر محدود و روش تفاضلات محدود در حوزة زمان به عنوان مهم ترین این روش

ها اشاره کرد. روش عددی 1 FDTD به دلیل قابلیت آن در شبیه سازی انواع شکل های پیچیده، بدون

نیاز به حل ماتریس های بزرگ، معادلات غیر خطی و معادلات انتگرالی پیچیده، نسبت به سایر روش

های ذکر شده از مزایایی برخوردار است. همچنین با استفاده از این روش می توان با یک بار اجرای

برنامه، پاسخ فرکانسی سیستم تحت بررسی را در باند وسیعی در اختیار داشت. به طور کلی می توان با

یک بار اجرای برنامه، پاسخ فرکانسی سیستم تحت بررسی را در اختیار داشت. به طور کلی می توان به

مزایای این روش نسبت به سایر روش های عددی اینچنین اشاره کرد.

١- این روش نیاز به حل معادلات انتگرالی ندارد و مسائل پیچیده بدون نیاز به معکوس سازی

ماتریس های بزرگ قابل حل هستند.

٢- این روش برای استفاده در ساختارهای پیچیده، غیر همگن هادی یا دی الکتریک ساده است،

زیرا مقادیر ε، μ و σ در هر نقطه از شبکه قابل تعریف است.

٣- نتایج حوزه فرکانس با استفاده از نتایج حوزه زمان بسیار ساده تر از روش معکوس گیری از

ماتریس به دست می آیند. بنابراین نتایج باند وسیع فرکانسی به راحتی محاسبه می شوند.

٤- این روش موجب استفاده از حافظه به صورت ترتیبی می شود.

اما این روش دارای معایبی نیز هست که عبارتند از:

١- مش بندی اجسام پیچیده دشوار است.

٢- از آن جایی که شبکه به شکل چهار گوش است، مسائل با سطوح منحنی را در بر نمی گیرد و

در مدل سازی آن با این روش با خطا مواجه خواهیم شد.

٣- در الگوریتم های تفاضل محدود، مقادیر میدان ها فقط در گره های شبکه مشخص است.

٤- برای دست یابی به دقت بالا در محاسبات، نیاز به اجرای برنامه در تعداد گام زمانی زیاد است که

سبب کندتر شدن اجرای برنامه می شود.

چند دلیل افزایش علاقه مندی به استفاده از FDTD و روش های حل محاسباتی مربوطه اش برای

معادلات ماکسول وجود دارد.

FDTD -1  از جبر غیر خطی استفاده می کند. با یک محاسبه کاملاً ساده، FDTD از مشکلات جبر

خطی که اندازة معادله انتگرالی حوزة فرکانس و مدل های الکترومغناطیسی عنصر محدود را به کمتر

از 106 میدان نامشخص الکترومغناطیسی محدود می کند؛ اجتناب می کند. مدل های FDTD با 109

میدان ناشناخته، اجرا می شوند.

FDTD -2 دقیق و عملی می باشد. منابع خطا در محاسبات FDTD به خوبی شناخته شده اند و این

خطاها می توانند محدود شوند به گونه ای که مدل های دقیقی را برای انواع مسائل عکس العمل موج

الکترومغناطیسی فراهم کنند.

یک مطلب دیگر :