مقدمه
مقدمه
نگرانی‌های ناشی از کاهش سوخت‌های فسیلی، افزایش دمای کره زمین و مشکلات زیست محیطی، استفاده از منابع تولید پراکنده^[۱] مبتنی بر انرژی‌های تجدید پذیر^[۲] را زمینه تحقیق بسیاری از محققان قرارداده است. با توجه به افزایش تقاضای مصرف و نفوذ روزافزون منابع تولید پراکنده و اتصال میکروگریدها^[۳] به شبکه قدرت، شبکه‌های قدرت روز‌به‌روز بزرگتر و پیچیده‌تر می‌شود. منابع تولید پراکنده و یا نیروگاه‌‌های مستقل برای بالا بردن ظرفیت سیستم به عنوان پشتیبان برای تامین بدون وقفه بارهای حساس محلی، به شبکه توزیع متصل می‌شوند[۱]. از نگاه مصرف کننده تولید و انتقال انرژی الکتریکی به صورت دائم و بدون وقفه بسیار با اهمیت است شبکه توزیع و میکروگرید شامل عناصری از جمله ترانسفورماتور، خطوط انتقال، منابع تولید پراکنده و… هستند که در معرض خطا قرار می‌گیرند و باعث اختلال در شبکه و پایین آمدن کیفیت ولتاژ و توان سیستم می‌شود. به همین منظور وجود یک سیستم حفاظتی که به خوبی هماهنگ شده است، لازم است. این سیستم با عملکرد خودکار جهت جداسازی خطاها از شبکه در کمترین زمان جهت زمان برای حداقل کردن خسارت تنظیم می‌شود. در شبکه توزیع به طور معمول از رله اضافه جریان برای جداسازی محل خطا از شبکه استفاده می‌شود. با افزوده شدن منابع تولید پراکنده به شبکه توزیع سطح اندازه و جهت جریان اتصال کوتاه در خطوط شبکه تغییر می‌کند و در نتیجه، سیستم حفاظت در صورت رخ دادن خطا بدرستی عمل نمی‌کند. بعلاوه، حضور این نیروگاه‌ها منجر به افزایش سطح جریان اتصال کوتاه شبکه می‌شود که از ماکزیمم جریان قابل تحمل بریکرهای موجود در شبکه بیشتر است. تعویض کامل بریکرهای موجود با بریکرهای با ظرفیت بالاتر عملی نیست زیرا علاوه بر قیمت بالای بریکرها، جایگزینی قطعات یدکی مشکل است و هزینه نسبتاً بالایی دارد و همچنین ممکن است سطح جریان اتصال کوتاه شبکه از ماکزیمم جریان قابل تحمل بریکرهای موجود در بازار بیشتر باشد.[۲, ۳]

با توجه به مشکلات ایجاد شده توسط منابع تولید پراکنده، برای نگهداری عملکرد سیستم قدرت در بالاترین درجه امنیت و قابلیت اطمینان^[۴] شبکه روش‌های متعددی ارائه شده است که بهترین و ارزانترین روش، استفاده از محدود کننده جریان خطا^[۵]است که توانایی محدودکردن اولین پیک جریان اتصال کوتاه را دارد. این تجهیز دارای این پتانسیل می‌باشد که در صورتی که در مکان‌های مناسب مورد استفاده قرار گیرد لزوم اضافه و یا تعوض کردن و یا تنظیم مجدد تجهیزات را به حداقل می‌رساند.
اهمیت موضوع
بنا به دلایل اقتصادی، سیاسی درخواست توان الکتریکی روز به روز رو به افزایش است. اتصال تولیدات پراکنده به سیستم توزیع به سرعت رو به گسترش است. این منابع تولید پراکنده در کنار مزیت‌هایشان ممکن است، تاثیرات منفی بر روی سیستم توزیع داشته باشند. [۴] یکی از این آثار منفی، اتصال منابع تولید پراکنده، بر سیستم حفاظتی شبکه‌های توزیع می‌باشد. [۵] بطورکلی مدارشکن‌ها^[۶]، رله‌های حفاظتی، بازبست‌ها^[۷] و فیوزهایی^[۸] که برای یک سیستم توزیع بدون حضور منابع تولید پراکنده طراحی شده‌اند، در هنگام حضور منابع تولید پراکنده بدلیل تغییر سطح جریان اتصال کوتاه بدرستی عمل نخواهند کرد[۶, ۷] و این موضوع باعث کاهش درجه ایمنی سیستم می‌شود. از طرف دیگر سیستم حفاظتی شامل اجزای زیادی است، که برای برطرف کردن خطا می‌بایستی بین آن‌ها هماهنگی برقرار باشد. هماهنگ‌سازی این اجزا در طول فرایند طراحی سیستم براساس محاسبات اتصال کوتاه انجام می‌گیرد. هنگام نصب منابع تولید پراکنده جریان خطا در سیستم افزایش می‌یابد، بنابراین پس از نصب منابع تولید پراکنده می بایستی بعضی از اجزای سیستم حفاظتی مجدداً تعویض و هماهنگ شوند. [۳]
تحقیقات و مطالعات زیادی برای بر طرف کردن مشکلات ناشی از اتصال تولیدات پراکنده در شبکه صورت گرفته است. یکی از موثرترین روش‌ها جهت بر طرف کردن مشکلات، استفاده از محدود کننده جریان خطا در شبکه می‌باشد. محققین تحقیقات زیادی در مورد انواع محدودکننده جریان خطا، اندازه، مکان این تجهیز در شبکه، تاثیرات محدود کننده جریان خطا بر روی ژنراتورها موجود در شبکه و … انجام داده‌اند. بنابراین قرار گرفتن محدود کننده جریان خطا در شبکه به منظور نیل به اهداف زیر می‌باشد.

 

• • افزایش ظرفیت منابع تولید پراکنده

 

• • افزایش ظرفیت انتقال انرژی به مسافت‌های بلندتر

 

• • کاهش افت ولتاژ^[۹] به دلیل خطا

 

• • بهبود پایداری سیستم

 

• • بهبود امنیت و قابلیت اطمینان شبکه

 

• • حفظ سیستم حفاظتی

 

مروری بر مطالعات صورت گرفته جهت کاهش تاثیرات منبع تولید پراکنده
تاکنون روش‌های مختلفی برای کاهش اثر منفی تولید پراکنده ارائه شده است، که در اینجا برخی از این روش‌ها مرور می‌شود.
در روش ارائه شده در مرجع [۸] اثرات منفی ایجاد شده پس از اتصال تولید پراکنده با جعبه ابزار محاسباتی SiGDist^[10] بررسی شده است. براساس نتایج بدست‌آمده محدودیت‌های حاصل شده از اتصال تولید پراکنده مشخص می‌شود. با توجه به محدودیت‌های حاصل شده میزان تغییرات لازم در تجهیزات سیستم حفاظت و هماهنگی‌های حفاظتی براساس مکان نصب تولید پراکنده و ماکزیمم توان تولیدی این منابع برآورد می‌شود.
در [۹] ظرفیت یک توربین بادی با در نظر گرفتن تنظیم ولتاژ و هماهنگی رله‌های اضافه جریان به کمک فرمول‌های پیشنهادی طی یک الگوریتم تکرار شونده تعیین شده است. در [۱۰] حداکثر ظرفیت مجاز منبع تولید پراکنده با سه قید حداکثر و حداقل اندازه مجاز شین‌های^[۱۱] شبکه پس از نصب منبع تولید پراکنده، بیشتر نشدن تلفات شبکه پس از نصب منبع تولید پراکنده نسبت به حالت مبنا و هماهنگی حفاظتی فیوز و ریکلوزر^[۱۲] با روشی شبیه به [۹] بدست می ­آید.
در مرجع [۱۱-۱۳] پیشنهاد می‌شود، که اندازه منابع تولید پراکنده برای کاهش اثر منفی این منابع بر سیستم حفاظت کاهش داده شود. با کاهش توان تحویلی این منابع، جریان تولیدی این منابع در حالت اتصال کوتاه کاهش داده شده و اثر منفی این منابع بر سیستم حفاظت حداقل می‌شود. در صورتیکه منابع تولید پراکنده بسرعت و قبل از عملکرد تجهیزات حفاظتی از سیستم جدا شده و پس از یک تاخیر زمانی دوباره وارد مدار شوند، اثر منابع تولید پراکنده بر سیستم حفاظت حداقل می‌شود [۱۴].
با توجه به تغییر سطح جریان اتصال کوتاه در اثر اضافه شدن منبع تولید پراکنده و بر هم خوردن حفاظت سیستم توزیع، استفاده از سیستم حفاظت تطبیقی [۵] و استفاده از رله‌های میکروپروسسوری [۱۵] از روش‌های پیشنهاد شده برای حل این مشکل می‌باشد. در مرجع [۱۶] روشی مبتنی بر عملکرد تولید پراکنده در زمان خطا ارائه می‌شود. ضمن اینکه در این الگوریتم فرض می‌شود، که تولید پراکنده در حالت جزیره‌ای نمی‌باشد. برای پیاده‌سازی این طرح پیشنهادی منبع تولید پراکنده می‌بایستی به دو فیدر متصل باشد و در حالت عملکردی حلقه عمل نماید. هنگامی که خطایی در سیستم اتفاق می‌افتد، منبع تولید پراکنده از شاخه آسیب دیده جدا شده و از طریق شاخه دیگرش سیستم را تغذیه می کند.
در مرجع [۱۷] روشی جدید بر پایه تکنولوژی عامل^[۱۳] ارائه می‌گردد. در این روش سیستم‌های مخابراتی نقش مهمی را در جهت فراهم کردن اطلاعات لازم برای هماهنگی حفاظتی رله‌ها و تنظیمات آن‌ها برعهده دارند.
همانگونه که مشخص است، روش های ارائه شده در مراجع [۱۵-۱۷] روش‌هایی پیچیده و مستلزم تنظیمات جدید برای رله‌ها و استفاده از مدارشکن‌های جدید و رله‌های میکروپروسسوری و تجهیزات پیچیده مخابراتی می‌باشند. بنابراین کاملاً مشخص است که هزینه پیاده‌سازی و اجرای این روش‌ها گران می‌باشد. با اجرای روش‌های [۸-۱۴] امکان استفاده از تمام توان منبع تولید پراکنده وجود ندارد و بنابراین این روش‌ها نیز مفید نمی باشند. می‌بایستی به این نکته توجه کرد، که با قطع منابع تولید پراکنده از سیستم توزیع، مشکلاتی نظیر ناپایداری ولتاژ و فلیکر پدیدار می‌شوند. بنابراین روش‌های ارائه شده دارای مشکلات عمده‌ای می‌باشد و نیازمند مطالعات بیشتری است.
یکی از روش‌های ارائه شده در سال‌های اخیر، بکارگیری محدود کننده جریان خطا (^[۱۴]FCL) برای کاهش اثر منفی منابع تولید پراکنده بر حفاظت سیستم توزیع می‌باشد [۱۸-۲۰] با اجرای این روش تعداد تجهیزات حفاظتی که پس از نصب منابع تولید پراکنده نیاز به تعویض دارند، حداقل می‌شود. بنابراین پیاده‌سازی این روش مستلزم هزینه بالا و الگوریتم‌های حفاظتی پیچیده نمی‌باشد.
اهداف پایان‌نامه
نفوذ روز افزون منابع تولید پراکنده در شبکه‌های قدرت علاوه بر مزیتهای فراوانی که دارد، این شبکه‌ها را با چالشهایی اساسی مواجهه ساخته است. افزایش سطح اتصال کوتاه شبکه با الحاق منابع تولید پراکنده جدید به شبکه موجود یکی از مهمترین موانع افزایش ضریب نفوذ واحدهای تولید پراکنده محسوب می‌شود. این موضوع ممکن است منجر به بروز مشکلاتی شود که مهمترین آنها عبارت است از:
۱) ممکن است سطح اتصال کوتاه شبکه از ماکزیمم جریان قابل تحمل تجهیزات شبکه همانند بریکرها و ترانسفورمرها بیشتر شود. یکی از راهکارهای مرتفع نمودن این مشکل جایگزینی اجزای شبکه با اجزای جدید با مقادیر نامی بالاتر است که البته شیوه پر هزینه‌ای بوده و به دلیل تداوم افزایش ضریب نفوذ واحدهای تولید پراکنده شیوه مناسبی نیست.
۲) عدم عملکرد صحیح بریکرها ممکن است باعث ناپایداری گذرایی و یا دینامیکی شبکه گردد.
۳) از آنجایی که اغلب شبکه‌های توزیع شعاعی بوده و با رله‌های جریان زیاد هماهنگ شده حفاظت می‌شوند، تغییر سطح اتصال کوتاه ممکن است منجر به از دست دادن هماهنگی حفاظتی آنها شوند. یک شیوه برای حل این مشکل می‌تواند استفاده از سیستم حفاظتی قابل تغییر باشد، که خود باعث پیچیده‌تر شدن الگوریتم حفاظتی می‌شود.
یک راهکار موثر در حل این مشکلات استفاده از محدود کننده‌های جریان خطا است. تعداد، اندازه و موقعیت مناسب محدود کننده‌ها در شبکه در حل مشکلات مذکور موثر بوده و از اهمیت بالایی برخوردار هستند. هر چند که تعیین موارد ذکر شده در بکارگیری محدود کننده های جریان خطا در یک شبکه شعاعی امری ساده است، لیکن این موضوع در شبکه‌های پیچیده‌تر وحلقوی با افزودن منابع تولید پراکنده مسئله پیچیده‌ای است که باید توسط روش های بهینه‌سازی حل شود. از چند دیدگاه این بهینه‌سازی مورد مطالعه قرار گرفته است که دیدگاه اقتصادی و حفاظتی و کیفیت ولتاژ از آن جمله می‌باشند. با توجه به آسیب‌پذیری برخی از المانهای شبکه‌های جدید (همانند واسطه‌های الکترونیک قدرت) از دامنه بالای جریان در چند سیکل اولیه پس از بروز خطا، لزوم تعیین تعداد، اندازه و موقعیت مناسب محدودکننده‌ها از دیدگاه حداکثر تاثیر بر شرایط زیرگذرای پس از خطا کاملا احساس می‌شود. این تحقیق به بررسی بهینه‌سازی مسئله بکارگیری محدود کننده‌های جریان خطا در میکروگریدها با هدف حداقل نمودن اثرات منفی شرایط زیرگذرای خطا بر حفاظت سیستم و کیفیت ولتاژ شبکه توزیع و میکروگرید در صورت افزودن یک واحد تولید پراکنده به میکروگرید اختصاص می‌یابد.
ساختار پایان‌نامه
این پایان نامه در ۵ فصل ارائه شده است. فصل دوم شامل ۴ بخش است که در بخش اول تولیدات پراکنده معرفی شده و مزایا و معایب نصب تولیدات پراکنده به شبکه قدرت بیان گردیده است. بخش دوم به معرفی میکروگرید و مطالعات صورت گرفته بر روی میکروگرید پرداخته است. در بخش سوم چند نمونه از محدودکننده‌های جریان خطا معرفی شده و در بخش چهارم مطالعات صورت گرفته بر روی محدودکننده جریان خطا ذکر شده است. فصل سوم این پایان نامه شامل ۵ بخش است که در بخش اول الگوریتم بهینه سازی استاد و دانشجو و در بخش دوم، به رله اضافه جریان که در این پایان نامه مورد استفاده قرار گرفته است پرداخته شده است. و بخش سوم الی پنجم به تعریف مسئله، مقادیر و پارامتر‌های عناصر دو شبکه مورد بررسی در این پایان نامه اختصاص می‌یابد. در فصل چهارم نتایج شبیه سازی اتصال منبع تولید پراکنده که به دو شبکه ۲۰ کیلو وات و شبکه IEEE 30 باس نصب شده است گزارش شده است. و در نهایت درفصل آخر نتیجه‌گیری از این تحقیق ارائه و پیشنهادات لازم جهت ادامه کار مطرح گردیده است.
فصل دوم
مروری بر پیشینه تحقیق
مقدمه
در فصل گذشته خلاصه‌ای از مطالعات صورت گرفته در مورد چالش‌های نصب منبع تولید پراکنده و نفوذ هر چه بیشتر منابع تولید پراکنده در شبکه قدرت ارائه شد. در این فصل به معرفی تحقیقات موجود در پایان نامه پرداخته می‌شود که شامل ۴ بخش است که به ترتیب به معرفی منبع تولید پراکنده، میکروگرید، چند نمونه از محدودکننده جریان خطا و مروری بر مطالعات صورت گرفته بر محدود کننده جریان خطا می‌پردازد.
منبع تولید پراکنده
منابع تولید پراکنده به منابع تولید مقیاس پایینی اطلاق می‌شود که در سطح شبکه‌ی توزیع نزدیک به مراکز بار، یعنی نزدیک به مکان‌هایی که بیشترین انرژی مصرف می‌شود، پراکنده شده‌اند. موسسه‌ی IEEE استانداردهای مربوط به منابع تولید پراکنده‌ی خود [۲۱] را منتشر کرده‌ است و در آن­ها تاکید گردیده که این استاندارد­ها قابل اعمال به منابع تولید پراکنده­ای می‌باشند که ظرفیت کلی آنان کمتر از ۱۰ مگا ولت­آمپر است منابع تولید پراکنده، از منابع اولیه انرژی متنوعی که براساس انرژی‌های تجدیدپذیر و یا سوخت‌های فسیلی می‌باشند، استفاده می‌کنند. منابع تولید پراکنده‌ مبتنی بر فن‌آوری‌های تجدیدپذیر شامل، توربین­های قدرت آبی کوچک، سلولهای فتوولتائیک^[۱۵]، توربین‌های بادی^[۱۶]، منابع بیوگاز^[۱۷]، زمین گرمایی^[۱۸] می‌باشند درحالی که منابع تولید پراکنده­ای که از فن­آوری­های متداول استفاده می­ کنند ممکن است از نوع توربین‌های گازی، موتورهای احتراق داخلی، میکروتوربین‌ها^[۱۹]، و پیل‌های سوختی^[۲۰] باشند. سیستم‌های ذخیره انرژی الکتریکی و مکانیکی^[۲۱] مانند انواع باتری‌ها، ابررساناهای مغناطیسی، چرخ‌های طیار^[۲۲] و ابرخازن‌ها^[۲۳] از دیگر تکنولوژی‌های بکار رفته در تولیدات پراکنده می‌باشند. [۲۲, ۲۳]
توسعه‌ی بهینه‌ی فن‌آوری منابع تولید پراکنده یک تاثیر مثبت کلی خواهد داشت، اگرچه برخی از ویژگی­های منفی باقی خواهند ماند. برخی از فواید اضافه نمودن منابع تولید پراکنده به شبکه را می­توان به­شکل زیر خلاصه نمود:

 

• • بهبود قابلیت ­اطمینان و بازده­ی منبع انرژی.

 

• • آزاد نمودن ظرفیت در دسترس پست­های توزیع و همین‌طور کاهش تنش­های حرارتی که توسط پست­ها، ترانسفورمر­ها و فیدر­های زیر بار تولید شده ­اند.

 

• • بهبود پروفیل ولتاژ و ضریب بار شبکه.

 

• • کاهش دادن تلفات کلی شبکه.

 

• • عموماً توسعه و ساخت منابع تولید پراکنده بازه­های زمانی کمتری لازم دارند.

 

• • عموماً تولیدات پراکنده در مقایسه با نیروگاه­های سنتی که با زغال سنگ، نفت یا گاز کار می‌کنند به سازگاری با محیط گرایش بیشتری دارند.

 

• • قابلیت راه اندازی در شرایط اضطراری و پاسخ زمانی سریع

 

• • تأمین توان راکتیو و بهبود کیفیت توان و قابلیت اطمینان

 

• • کاهش یا حذف نیاز به توسعه شبکه انتقال و توزیع

 

در صورت افزودن یک منبع تولید پراکنده افزایش سطح جریان اتصال کوتاه باعث اثرات مخربی به شرح زیر در سیستم قدرت می‌گردد.

 

• • ازدیاد نیرو‌های دینامیکی حاصل از افزایش جریان اتصال کوتاه فشار زیادی بر تجهیزات شبکه از قبیل ترانسفورماتورها مدار شکن‌ها ژنراتورها وارد می‌سازد.

 

• • افزایش ولتاژ بازیافت و گذرا ناشی از افزایش جریان اتصال کوتاه عایق بندی سیستم را تهدید می‌کند.

 

• • افزایش جریان اتصال کوتاه باعث افزایش انرژی حرارتی ترانسفورماتورها و ژنراتور‌ها می‌شود.

 

• افزایش جریان اتصال کوتاه خطای نسبت تبدیل ترانسفورماتور‌های جریان ناشی از اشباع را بیشتر می‌کند.

۲.۲۵۴

 

 

 

شکل (۲-۹) و شکل (۲-۱۰) آنتن های طراحی شده فوق را برای دو حالت تغذیه در حضور صفحه زمین و تغذیه هم صفحه نشان می دهند.

شکل (۲-۹) : آنتن های حلقوی فرکتالی مینکوسکی و حلقوی مربعی در حضور صفحه زمین [۱۰]

شکل (۲-۱۰) : آنتن های حلقوی فرکتالی مینکوسکی و حلقوی مربعی با تغذیه هم صفحه [۱۰]
نتایج حاصل از اندازه گیری تلفات بازگشتی برای آنتن های شکل (۲-۹)، در شکل (۲-۱۱) نشان داده شده است. در این شکل امپدانس مرجع برابر با می باشد. همان طور که در این شکل مشاهده می کنید، فرکانس رزونانس تقریباً ثابت نگه داشته شده است، اما در این حالت سطح اشغالی توسط آنتن فرکتالی بسیار پایین تر از آنتن مربعی می باشد. شکل (۲-۱۲) پترن تشعشعی این دو آنتن را نشان می دهد. این پترن، پترن صفحه عمود بر آنتن می باشد. نتایج اندازه گیری برای ساختارهای نشان داده شده در شکل (۲-۱۰)، بسیار شبیه به نتایج به دست آمده برای ساختارهای شکل (۲-۹) می باشد.
۲-۴ آنتن های سه بعدی درختی
در اینجا ضمن بررسی ساختارهای درختی سه بعدی، با چندین رابطه مهم بین خواص تشعشعی این آنتن ها و ساختار اصلی آنها، آشنا می شویم. بدون شک توجه به این روابط، ما را در طراحی صحیح این آنتن ها برای کاربرد مورد نظر، کمک می کند. در ادامه این بخش با چندین مثال از کاربردهای آنتن های درختی سه بعدی، به منظور کوچک کردن ابعاد آنتن های دو قطبی و تک قطبی آشنا می شویم. برای مثال درک نمونه از آنتن های دوقطبی درختی سه بعدی که در این بخش معرفی می گردد، کاهش ۵۷% در ابعاد آنتن و افزایش ۷۰% در پهنای باند را داریم.
۲-۴-۱ مولد ساختار فرکتالی درختی
از آنجا که فرکتال ها ساختارهای خود متشابهی می باشند، لذا به منظور تولید آنها نیاز به تکرار یک مولد می باشد. برای یک ساختار درختی، مولد به صورت اتصالی از چند شاخه کوچک که به بچه شاخه ها^[۱۹] معروف می باشند، تشکیل شده است. این شاخه ها از تقسیم یک شاخه اصلی که به شاخه والد^[۲۰] معروف می باشد، بدست می آیند.
به طور کلی سه خانواده مختلف آنتن های فرکتالی سه بعدی درختی به منظور ایجاد یک دوقطبی مورد استفاده قرار می گیرند. این سه خانواده مختلف، آنتن های درختی ۴ شاخه ای، آنتن های درختی ۶ شاخه ای و آنتن های درختی ۸ شاخه ای می باشند. به طور کلی آنتن های ۴ شاخه ای در این بخش به عنوان یک معیار برای مقایسه آنتن های ۶ شاخه ای و ۸ شاخه ای مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار کلی یک آنتن ۴ شاخه ای در چهار تکرار اول آن در شکل (۴-۱) نشان داده شده است. در جدول (۴-۱) نیز پارامترهای تولید، برای یک آنتن درختی ۴ شاخه ای داده شده است.
شکل (۲-۱۱) : چهار تکرار اول برای آنتن های درختی ۴ شاخه ای
جدول (۲-۲) : پارامترهای طراحی آنتن درختی ۴ شاخه ای

 

 

Rotation

 

Elevation

 

Scale

 

Branch

 

 

 

۰

 

۳۰

 

۰.۵

 

۱

 

 

 

۹۰

 

۳۰

 

۰.۵

 

۲

 

 

 

۱۸۰

 

۳۰

 

۰.۵

 

۳

 

 

 

۲۷۰

 

۳۰

 

۰.۵

 

۴

 

 

 

براساس پارامترهای داده شده در جدول فوق، مولدهای ساختاری آنتن های درختی ۴ شاخه­ای دارای خواص زیر می باشند. اول اینکه بچه شاخه ها از نظر طول به اندازه نصف شاخه های مولد والد می باشند. دوم اینکه بچه شاخه ها دارای زاویه ۳۰ درجه می باشند. همچنین تمامی بچه شاخه­ها دارای زاویه ۹۰ درجه نسبت به هم می باشند. برای آنتن های درختی ۶ شاخه­ای زاویه بین بچه شاخه­ها به ۶۰ درجه و برای آنتن­های درختی ۸ شاخه­ای، زاویه بین بچه شاخه­ها به ۴۵ درجه کاهش می­یابد. جدول (۴-۲) پارامترهای طراحی را برای آنتن ۶ شاخه­ای و ۸ شاخه­ای را نشان می دهد.
در ادامه این بخش به مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی پارامترهای آنتن ۶ شاخه ای و ۸ شاخه ای با آنتن ۴ شاخه ای می پردازیم. نکته قابل توجه در این مقایسه، یکسان بودن فاصله منبع تا راس برای تمامی آنتن ها می باشد، که این مقدار برابر با cm 5/7 انتخاب شده است. نکته دوم در این مقایسه این است که تمامی آنتن ها از مرکز تغذیه می شوند. با توجه به فرضیات فوق، نتایج حاصل از شبیه سازی برای تلفات بازگشتی آنتن های ۸ شاخه ای و ۶ شاخه ای برای دو تکرار اول، به همراه چهار تکرار اول آنتن ۴ شاخه ای، تماماً در شکل (۴-۲) نشان داده شده است.
نتایج نشان داده شده در این شکل نشان می دهد که در تمامی آنتن ها با افزایش درجه تکرار، فرکانس های رزنانس کاهش می یابند.
جدول (۲-۳) : پارامترهای طراحی آنتن درختی ۶ شاخه ای و ۸ شاخه ای

 

۱- اولین گام
۲ – تعداد ^[۸۲] RREP: به منظور ذخیره تعداد RREP های دریافت شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳- تعداد RREP_DEC ^[۸۳] : برای ذخیره تعداد پیام‌های RREP استفاده می‌شود.

پیام سلام: در WARP نه تنها پیام‌های مسیریابی بر جدول مسیریابی تاثیر می‌گذارند، بلکه پیام‌های سلام هم نیز می‌توانند باعث شوند یک گره در هر گام سطرهایی را برای گره همسایه‌اش در جدول مسیریابی نگهداری کند. به این ترتیب که اگر گرهی پیام سلام دریافت کتد و سطری از گره همسایه در جدول مسیریابی‌اش پیدا نکند، سطری با آدرس IP مقصد در جدول مسیریابی‌اش می‌سازد.
برای ایجاد شده دو فیلد وجود دارد: فیلد آدرس IP مقصد^[۸۴] و فیلد گام بعدی^[۸۵] .
شکل زیر نشان دهنده سطرهایی است که در جدول مسیریابی توسط پیام سلام ایجاد گردیده است..

شکل ۴-۱۵: سطرهای ایجاد شده در جدول مسیریابی توسط پیام سلام. ]۱۸[.
در پروتکل WARP برای تشخیص گره‌های متخاصم تونل‌کرم از مقدار آنومالی استفاده می‌شود که این مقدار احتمال این‌که گره‌ای میان گره‌هایی در مسیرهای چندگانه‌ی گسسته قرار گرفته باشد را بیان می‌کند. یک مقدار آنومالی بالاتر به این معناست که گره با احتمال بیشتری تونل‌کرم است. فرمول محاسبه آنومالی به صورت زیر است:
۴-۵ پردازش RREQ در پروتکل WARP:
وقتی RREQ به یک گره می‌رسد دو حالت ممکن است رخ دهد :
الف- اگر گره دریافت کننده یک گره میانی باشد بررسی می‌شود که تعداد گام آن بیشتر از تعداد گام متناظر آن در جدول مسیریابی هست یا نه؟ اگر جواب مثبت باشد بسته مستقیما حذف می‌شود. در غیر این صورت سطر جدیدی را در جدول مسیریابی ایجاد می‌کند با همان IP مبدا ولی اولین گام متفاوت و داده‌های RREQ را در آن کپی می‌کند و سپس RREQ را حذف می‌کند.
ب- اگر گره دریافت‌کننده گره مقصد باشد روال بررسی شماره توالی مانند حالت قبلی وجود دارد و در صورتی که تعداد گام از تعداد گام متناظر در جدول مسیریابی کمتر باشد پیام RREQ را با یک پیام RREP پاسخ می‌دهد.
شکل ۴-۱۶ : پروتکل پردازش پیام RREQ در WARP.]18[.
۴-۶ پردازش RREP در پروتکل WARP:
در این پروتکل گره مقصد صرف‌نظر از تعداد RREQ های دریافت شده یکی یکی آن‌ها را با بسته‌ی RREP پاسخ می‌دهد مگر این‌که شماره‌ی توالی بسته‌ی دریافتی کوچک‌تر از شماره‌ی توالی موجود در جدول مسیریابی باشد. اگر گره میانی i چندین RREP دریافت کند زمانی که اولین RREP را از یکی از گره‌های همسایه‌اش مثلا گره K دریافت می‌کند،بررسی می‌کند آیا مقدار آنومالی K بزرگ‌تر از مقدار آستانه هست یا خیر؟ اگر جواب مثبت باشد گره i پیام RREP را حذف می‌کند، در غیر این صورت یک مدخل به سمت مقصد از طریق گره K می‌سازد.
شکل ۴-۱۷: پروتکل پردازش پیام RREP در WARP. ]۱۸[.
۴-۷ پردازش RREP-DEC در پروتکل WARP:
در این‌جا یک گره میانی مانند i داریم. اگر این گره مقصد باشد پیام RREP-DEC حذف می‌گردد و سطرهای بلااستفاده نیز در مسیر معکوس حذف می‌شوند. اگر i≠s باشد و شماره‌ی توالی RREP-DEC از شماره‌ی توالی متناظر آن در جدول مسیریابی کوچک‌تر باشد پیام RREP-DEC حذف می‌شود، در غیر این صورت کارهای زیر انجام می‌شود:

 

1. 1. مطلع ساختن گره‌های روی مسیر که در عملیات مسیریابی برنده هستند.

 

1. 1. تغییر و به روزرسانی مقدار آنومالی گره همسایه

 

1. 1. ارسال پیام RREP-DEC و مطلع ساختن گره مقصد برای حذف کردن مدخل‌های معکوس بلااستفاده

 

۴-۸ ارسال PACKET در پروتکل WARP :
بسته‌ی ارسالی از نوع هگزادسیمال می‌باشد که دارای یک قسمت سرآیند^[۸۶] و یک قسمت بدنه^[۸۷] می‌باشد، هر بسته شامل فیلدهای مختلفی است که عبارتند از : نوع بسته^[۸۸] ، تعداد گام و شناسه‌ی انتشار^[۸۹] و آدرس IP مبدا و مقصد و شماره‌ی توالی مبدا و مقصد و یک زمان‌سنج^[۹۰] . زمان‌سنج برای محاسبه‌ی تاخیر کشف مسیر استفاده می‌شود.
۴-۹ شبیه‌سازی پروتکل WARP برای مقابله با حمله‌ی تونل‌کرم
در این قسمت سعی بر آن داریم با ایجاد تغییراتی در AODV امنیت مسیریابی را برقرار کنیم.
void
AODV::recvReply(Packet *p) {
//struct hdr_cmn *ch = HDR_CMN(p);
struct hdr_ip *ih = HDR_IP(p);
struct hdr_aodv_reply *rp = HDR_AODV_REPLY(p);
aodv_rt_entry *rt;
char suppress_reply = 0;
double delay = 0.0;
double anomaly=0.0;
*****************************************
// Update the rt entry
rt_update(rt, rp->rp_dst_seqno, rp->rp_hop_count,
rp->rp_src, CURRENT_TIME + rp->rp_lifetime);
rt->rt_rrep_cnt++;
anomaly=(double)(rt->rt_rrep_dec_cnt/(rt->rt_rrep_cnt+1));
if(anomaly>=threshold){
rtable.rt_delete(rp->rp_dst);
return;
چهل گره با مختصات مختلف در نظر گرفته شده‌اند که بر اساس WARP مسیریابی انجام گرفته و گره‌های تونل‌کرم از عملیات مسیریابی کنار گذاشته می‌شوند.
شکل ۴-۱۸: نمایش گره‌ها در شبکه‌ی موردی.

با بهره گرفتن از رابطه (۲-۳۳) ضریب رانش مقاوم خاک به دست می ­آید که در رابطه (۲-۳۴) بیان می­ شود.
(۲-۳۴)

آن‌چنان‌که در شکل (۲-۵-ب) مشاهده می­ شود، محل تلاقی سه نیرو از یک نقطه نمی­گذرد و درنتیجه تعادل لنگر­ها برای گوه ارضاء نخواهد شد. علت این امر فرضی است که بر مسئله حکم فرماست. توضیح بیش­تر این­که، با یکنواخت فرض کردن توزیع مقاومت اصطکاکی خاک در سطح لغزش، نتیجه این نیرو­ها (Q) در مرکز سطح لغزش اعمال می­ شود و درنتیجه Q از محل تلاقی (P,W) نمی­گذرد. ولی اگر علی­رغم فرض­های حاکم بر مسئله، محور دوران دیوار نقطه­ای بالا­تر از پای دیوار بوده و صفحه لغزش مساوی نباشد، آنگاه تعادل استاتیک کامل گوه گسیختگی ارضاء خواهد شد.

شکل ۲-۶: گوه گسیختگی برای محاسبه نیروی جانبی وارد بر دیوار در تئوری کولمب (سپهر، ۱۳۹۰)
۲-۴-۳- روش ترسیمی محاسبه فشار خاک محرک کولمب
کولمان^[۴۰] در سال ۱۸۷۵ یک روش ترسیمی مناسب برای حل نظریه فشار کولمب ارائه کرد (براجا ام داس، ۲۰۰۳). روش ترسیمی کولمان برای هر مقدار اصطکاک دیوار، بدون توجه به نا­منظمی خاک‌ریز و سربار، قابل استفاده است. بنابراین یک تکنیک قوی برای تخمین فشار جانبی خاک می­باشد. با توجه به شکل (۲-۷) روش گام‌به‌گام کولمان برای حل ترسیمی تعیین فشار جانبی خاک‌ریز دانه­ای به شرح زیر می­باشد:
شکل ۲-۷: حل کولمان برای فشار محرک خاک (براجا ام داس، ۲۰۰۳)
۱- با یک مقیاس مناسب، هندسه مقطع دیوار و خاک‌ریز را رسم کنید.
۲- مقدار را تعیین نمایید که در آن مساوی شیب وجه پشتی دیوار به قائم و زاویه اصطکاک سطح پشتی دیوار است.

۳- خط BD را که با افق زاویه می­سازد را رسم نمایید.

۴- خط BE را که زاویه با خط BD می­سازد را رسم کنید.

۵- خطوط BC₁، BC₂، BC₃، ….، BC_n را برای تولید گوه­های گسیختگی آزمایشی رسم کنید. لازم به ذکر است که این خطوط به‌صورت دلخواه و با فرض منطقی قابل رسم هستند.
۶- مساحت مثلث­های ABC₁، ABC₂، ABC₃، ….، ABC_n را به دست آورید.
۷- وزن خاک w هر یک از گوه­های آزمایشی را با بهره گرفتن از مساحت­های به‌دست‌آمده از گام ۶ به‌صورت زیر محاسبه می­ شود.

⁞

۸- یک مقیاس مناسب برای نیرو انتخاب کرده و اوزان w₁، w₂، ….، w_n به‌دست‌آمده از گام ۷ را در روی خط BD رسم نمایید.
۹- خطوط ، ، ، ….، را به‌موازات خط BE رسم نمایید تا خطوط گسیختگی مربوطه را قطع نماید.

۱۰- از نقاط ، ، ، …، یک منحنی پیوسته عبور دهید. این منحنی خط کولمان نامیده می­ شود.

۱۱- مماس  را به‌موازات BD بر منحنی به‌دست‌آمده از گام ۱۰ رسم کرده و نقطه تماس را با نمایش دهید.

۱۲- خط را به‌موازات BE رسم کنید.

۱۳- نیروی محرک بر واحد عرض دیوار را از رابطه زیر محاسبه کنید.
P_a=طول)(*(مقیاس بار)

۱۴- خط را رسم کنید. ABC_a گوه گسیختگی مطلوب می­باشد.

توجه شود که در روش کولمان، درواقع مثلث نیرو­ها برای هر یک از گوه­های گسیختگی آزمایشی رسم شده و پس از تعیین نیروی محرک برای هر گوه، بزرگ­ترین نیروی محرک به‌دست‌آمده برای گوه­های مختلف، به‌عنوان نیروی محرک انتخاب می­گردد.
۲-۴-۴- روش ترسیمی محاسبه فشار محرک خاک با خاک‌ریز چسبنده
روش ترسیمی کولمان (براجا ام داس، ۲۰۰۳) فقط در مورد خاک­های دانه­ای غیر چسبنده کاربرد دارد. برای تعیین فشار محرک خاک روی دیوار حائل با خاک‌ریز چسبنده، روشی مشابه، تعمیم‌یافته که به روش حل گوه آزمایشی معروف است. دیوار حائل زیر مطابق شکل (۲-۸) در نظر گرفته می­ شود. با توجه به چسبنده بودن خاک‌ریز، مقاومت برشی آن در سطح گسیختگی از رابطه (۲-۳۵) به دست می ­آید:
(۲-۳۵)

که در آن c چسبندگی خاک می­باشد. مقاومت برشی بین دیوار و خاک نیز طبق رابطه (۲-۳۶) تعریف می­ شود:
(۲-۳۶)

که در آن c_a چسبندگی بین خاک و دیوار می­باشد.
شکل ۲-۸: چند­ضلعی نیرو برای تعیین نیروی محرک در گوه گسیختگی خاک چسبنده (براجا ام داس، ۲۰۰۱)
همان‌طور که مشاهده می­ شود با گذشت زمان، ترک کششی^[۴۱] تا عمق در خاک چسبنده به وجود می ­آید. برای تعیین نیروی محرک در مقابل دیوار، فرض وجود ترک کششی در جهت اطمینان می­باشد. خط B₁B₂ درشکل (۲-۸) عمق نفوذ ترک کششی در خاک‌ریز است. برای تعیین نیروی محرک در مقابل دیوار به علت این گوه، باید کثیرالاضلاع این نیرو رسم شود. نیرو­های واحد عرض دیوار که در تعادل این گوه باید مورد توجه قرار گیرند، عبارت‌اند از:

W وزن گوه  که امتداد و جهت آن معلوم است.

بافت آدیپوز^[۱۱۰] دارای فعالیت آروماتاز قابل ملاحظه‌ای است و آندروژن را به استروژن تبدیل می کند و حداقل یک مکانیسم برای ارتباط شناخته شده چاقی و عدم تخمک‌گذاری مزمن فراهم می‌کند. پاک‌سازی (Clearance) و متابولیسم استروژن در بیماری‌های مختلفی از جمله بیماری‌های تیروئید یا کبد می‌تواند مختل شود. هم پرکاری و هم کم‌کاری تیروئید می‌توانند از طریق تغییر در پاک‌سازی متابولیک و تبدیل هورمون‌های استروئیدی در محیط به یکدیگر، موجب عدم تخمک‌گذاری مزمن شوند. هیپوتیروئیدی^[۱۱۱] می‌تواند با سطح بالای پرولاکتین همراه باشد که دلیلی برای اندازه‌گیری سطح سرمی TSH و نیز پرولاکتین در ارزیابی زنان فاقد تخمک‌گذاری و مبتلا به آمنوره است. بیماری کبدی نیز پاک‌سازی و متابولیسم طبیعی استروئیدهای جنسی را مختل می‌کند (Franks, 1995).

 

• •  

 

 

 

• • • • 1. 1. نقص در فوران LH

         

         

     

     

 

سیر صعودی استرادیول (که از فولیکول در مرحله‌ی پیش از تخمک‌گذاری و در اواخر مرحله‌ی فولیکولار منشأ می‌گیرد) موجب فوران LH در میانه‌ی چرخه‌ی قاعدگی و تحریک تخمک‌گذاری می‌شود. کاملاً واضح است که در زنان دارای دیسژنزی گنادی^[۱۱۲] یا نارسایی تخمدان، تخمک‌گذاری اتفاق نمی‌افتد زیرا این افراد فاقد فولیکول‌های تخمدان عملکردی و تولید قابل ملاحظه‌ی استروژن هستند. در حالت شایع‌تر، پزشکان بالینی با بیمارانی برخورد می‌کنند که سطح سرمی گنادوتروپین و استرادیول آن‌ها طبیعی است ولی فاقد تخمک‌گذاری هستند. این عدم تخمک‌گذاری ناشی از عدم کامل شدن رشد و نمو فولیکولی و ناتوانی در تولید و حفظ سطحی از استرادیول می‌باشد که برای القا فوران LH لازم است. همچنین، در زنان سالم، تخمک‌گذاری به طور معمول در سال‌های قبل از یائسگی متوقف می‌شود که احتمالاً نشانه‌ی کمبودهای درون‌زاد در فولیکول‌های مسن و در نتیجه، مختل شدن رسیدن طبیعی فولیکولی است (Imse et al., 1992).

 

• • 1. 1. بیماری‌های موضعی تخمدان

     

     

 

اختلال در یک یا تعداد بیش‌تری از مکانیسم‌های تنظیمی درون تخمدان که در تعادل ظریفی هستند و فولیکول غالب را انتخاب می‌کنند و فقط در حضور مقادیر کاهش‌یابنده‌ی FSH به آن اجازه‌ی رشد و نمو می‌دهند، ممکن است موجب عدم تخمک‌گذاری شود. اکتیوین‌ها، اینهیبین‌ها و عوامل رشد شبه‌انسولینی، از طریق مکانیسم‌های موضعی اتوکرین و پاراکرین عمل می‌کنند تا ابتدا از طریق افزایش تعداد گیرنده‌های FSH در داخل فولیکول غالب، تاثیر FSH را افزایش دهند و سپس مجموعاً موجب بروز گیرنده‌های LH می‌شوند که LH برای اعمال اثرات خود در زمان جهش میانه‌ی چرخه‌ی قاعدگی (و پیش بردن مراحل نهایی رسیدن فولیکولی و تحریک تخمک‌گذاری) به آن‌ها نیازمند است. بنابراین، نارسایی یا اختلال در هر یک از مکانیسم‌های موضعی فوق می‌تواند موجب عدم رشد فولیکول و عدم تخمک‌گذاری گردد (Hayes et al., 1998).
ایده‌ی دو سلول، دو گنادوتروپین، مربوط به رشد و نمو فولیکول‌های تخمدان، بر اهمیت حیاتی غلظت‌های موضعی آندروژن تکیه دارد. آندروژن‌ها در مقادیر پائین به عنوان پیش‌ماده‌ی آروماتیزاسیون (القا شده توسط FSH) و تولید استروژن عمل می‌کنند. آندروژن‌ها در غلظت‌های بالاتر به آندروژن‌های قوی‌تر احیا شده در موقعیت ۵- α تبدیل می‌شوند که نمی‌توانند به استروژن تبدیل گردند و فعالیت آروماتاز را نیز مهار می‌کنند و نمی‌گذارند FSH، گیرنده‌های LH را روی سلول گرانولوزا القا کند. در نتیجه، بالا بودن غیرطبیعی غلظت‌های موضعی آندروژن (به هر دلیلی) رسیدن فولیکولی را مختل می‌کند، موجب آترزی می‌شود و فرد را مستعد حالت عدم تخمک‌گذاری مزمن می کند (Paoletti et al., 1996).

 

• •  

 

 

 

• • • • 1. 1. سندرم تخمدان چند کیستی

         

         

     

     

 

تخمدان‌های مولتی‌کیستی یا «اسکلروکیستی» در اواسط قرن ۱۸ شناخته شده بودند ولی پزشکان آن‌ها را عمدتاً با درد لگن یا منوراژی^[۱۱۳] همراه می‌دانستند. در ابتدای قرن بیستم، فرضیه‌های جدید آن‌ها را نتیجه‌ی التهاب ناشی از عفونت، احتقان ناشی از فشار و یا تورشن^[۱۱۴] نسبی (که جریان خون طبیعی تخمدان را مختل کرده بود) و یا دیستروفی^[۱۱۵] ناشی از اختلالات در تغذیه‌ی تخمدانی می‌دانستند (Ehrmann, 2005).
در سال ۱۹۳۵، استین و لونتال، برای اولین‌بار مجموعه‌ی علایم همراه با عدم تخمک‌گذاری را توصیف کردند. هر دوی آن‌ها، متخصص زنان و متولد شیکاگو بودند، از کالج پزشکی راش^[۱۱۶] فارغ‌التحصیل شده بودند و کل دوران حرفه‌ای خود را در بیمارستان میشل‌‌‌‌‌ ریز^[۱۱۷] سپری کردند. استین و لونتال هفت بیمار (۴ مورد چاق) را توصیف کردند که دارای آمنوره، هیرسوتیسم و تخمدان‌های بزرگ و چند کیستی بودند. آن‌ها گزارش نمودند که تمام هفت بیمار پس از برداشت دو طرفه‌ی گوه‌ای تخمدان (Bilateral ovarian wedge resection) قاعدگی‌های طبیعی پیدا کردند و در دو مورد باردار شدند. این عمل جراحی، شامل برداشتن نیم تا سه چهارم هر تخمدان می‌شد. استین و لونتال روش برداشت گوه‌ای را پس از مشاهده‌ی برگشت قاعدگی پس از بیوپسی از تخمدان‌های بیماران متعدد مبتلا به آمنوره ابداع کردند. آن‌ها فرض را بر این گذاشتند که کپسول ضخیم‌شده‌ی تخمدان از رسیدن فولیکول به سطح تخمدان و فرار از آن جلوگیری می‌کند (Stein and Leventhal, 1935).
مطالعات بافت‌شناسی دقیق تخمدان استین ـ لونتال، نشان داد که سطح مقطع این تخمدان‌ها دو برابر تخمدان‌های عادی بود، تعداد فولیکول‌های بدوی، مساوی و تعداد فولیکول‌های در حال رشد و آترتیک، دو برابر تخمدان‌های عادی بود. همچنین، تونیکا^[۱۱۸] ۵۰ درصد ضخیم‌تر و کلاژنیزه‌تر^[۱۱۹]، استرومای زیر قشری ۵ برابر ضخیم‌تر و تعداد آشیانه‌های (nests) سلول‌های هیلار^[۱۲۰] چهار برابر بیش از تخمدان‌های عادی بود. این مطالعات موجب مطرح شدن بیش‌تر این موضوع شدند که هیپرتکوز^[۱۲۱] (که با فراوانی این قبیل آشیانه‌ها و استرومای شدیدا افزایش یافته مشخص می‌شود)، احتمالاً فقط مرحله‌ای دیررس یا پیشرفته‌تر از یک فرایند پیش‌رونده است (Franks, 2006).
پاتوفیزیولوژی مسئول ایجاد تخمدان‌های چند کیستی، برای سال‌های بسیاری متخصصین زنان و غدد را گیج کرده است و ثابت شده است که توضیح آن بسیار مشکل است. با این وجود، پاسخی وجود دارد که بسیار ساده، منطقی و به لحاظ بالینی مفید است. تخمدان چند کیستی کلاسیک، زمانی به‌وجود می‌آید که عدم تخمک‌گذاری مزمن برای مدت کافی ادامه داشته باشد. شیوع مقطعی تخمدان‌های چند کیستی در زنان فاقد تخمک‌گذاری در هر بازه‌ی زمانی، حدود ۷۵ درصد است. از آنجا که علل عدم تخمک‌گذاری بسیارند، علل زیادی نیز برای تخمدان‌های چند کیستی وجود دارند. هر یک از علل عدم تخمک‌گذاری که قبلاً در مورد آن‌ها بحث شد، می‌توانند تظاهرات بالینی یکسان یا مشابهی داشته باشند. تخمدان چند کیستی در اثر یک اختلال عملکرد و نه یک نقص اختصاصی مرکزی یا موضعی ایجاد می‌شود (Paulson et al., 1998).
با آنکه مشخصات ریخت‌شناسی تخمدان‌های چند کیستی، در ابتدا به تغییرات پاتولوژیک در خود تخمدان‌ها نسبت داده می‌شدند که مانع تخمک‌گذاری می‌شوند، امروزه به عنوان نشانه‌هایی از مختل بودن محیط اندوکرین (که از عدم تخمک‌گذاری مزمن منشأ می‌گیرد) شناخته می‌شوند. برعکس، الگوی چرخه‌ای غلظت‌های هورمونی در طی یک چرخه‌ی طبیعی، محیط اندوکرین در زنان دارای عدم تخمک‌گذاری مزمن با یک حالت یکنواخت مشخص می‌شود که در مقایسه، غلظت‌های گنادوتروپین‌ها و استروئیدهای جنسی تغییرات اندکی دارند (Clayton et al., 2005).
تولید میانگین روزانه‌ی آندروژن‌ها و استروژن‌ها، در آن دسته از زنان مبتلا به PCOS بالا می‌رود که خود را به صورت افزایش غلظت سرمی تستوسترون، آندروستندیون، DHEA، DHEA-S، ۱۷-α هیدروکسی پروژسترون (۱۷-OHP) و استرون نشان می‌دهد. نتایج درمان با آگونیست طولانی اثر GnRH (با هدف سرکوب تولید استروئید تخمدانی وابسته به گنادوتروپین)، نشان دادند که افزایش غلظت سرمی تستوسترون، آندروستندیون و ۱۷-OHP، منشأ تخمدانی دارد و به LH وابسته است، در حالی‌که DHEA و DHEA-S از آدرنال منشأ می‌گیرند. غلظت سرمی استرون اندکی بالا می‌رود که به دلیل تبدیل محیطی مقادیر افزایش یافته به آندروستندیون است. بالعکس، سطح سرمی استرادیول در زنان مبتلا به PCOS نوسان دارد ولی عموما در محدوده‌ای که به طور معمول در ابتدای فاز فولیکولار مشاهده می‌شود، باقی می‌ماند. که نشان‌دهنده‌ی ادامه‌ی تولید مقادیر کم آن از فولیکول‌های با رشد محدود است (Gonzalez et al., 1991).
محیط اندوکرین در زنان مبتلا به PCOS، نشانه‌ی عدم تخمک‌گذاری مزمن است که ممکن است از طیف وسیعی از علل منشأ گرفته باشد. فرضیه‌های فعلی، به PCOS به عنوان یک اختلال پیچیده و مشابه بیماری قلبی ـ عروقی دیابت ملیتوس نوع ۲ نگاه می‌کنند که متغیرهای فراوان ژنتیکی و عوامل محیطی در آن با هم واکنش می‌دهند، ترکیب می‌شوند و در ایجاد پاتوفیزیولوژی مشارکت می‌کنند. جای تعجب نیست که توجه محققین بر یافتن متغیرهای ژنتیکی دخیل در تنظیم ترشح و عملکرد گنادوتروپین‌ها، ترشح و عمل انسولین، تنظیم وزن و انرژی، و ساخت و عمل آندروژن‌ها تمرکز دارد (Franks, 2006).

 

• • • •