|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Diplomová práce se zabývá návrhem štěrbinové anténní řady na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu (SIW). V práci jsou rozebrány různé způsoby napájení antény a samotný postup návrhu antény. Anténní řada byla navrhnuta v simulačním programu Ansoft HFSS pro Wi-Fi pásmo 5 GHz. Optimalizovanými parametry antény jsou impedanční šířka pásma (minimalizace hodnoty činitele odrazu na vstupu antény v celém pracovním pásmu) a zisk (maximální hodnota). Výsledkem práce jsou 3 prototypy anténních řad na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu, anténní řada 2x1, 2x2 a anténní řada 2x2 doplněná o ochranný box pro venkovní použití. Práce obsahuje srovnání simulovaných a měřených parametrů realizovaných antén.
Horní hranice toho výkonu dána průraznou pevností dielektrika, jímž je
vlnovod vyplněn.16) pro měrný útlum vlivem
nedokonale vodivých stěn:
2
2
1
21
10
prac
krit
prac
krit
s
TE
f
f
f
f
abR
(1. definována jako poměr intenzity vnějšího elektrického pole
k intenzitě výsledného elektrického pole uvnitř dielektrika (1.1 Relativní permitivita
Dříve nazývána jako dielektrická konstanta, která vyjadřuje kvantitativně schopnost
polarizace dané látky.
E
E
r
0
(1.
1.6
aTE
krit 210
(1.
1.17).16)
kde 1/(δσv) vysokofrekvenční povrchový odpor vodivých stěn, jsou
příčné rozměry vlnovodu.4 Parametry dielektrického substrátu
Pod pojmem dielektrické vlastnosti skrývají dva důležité parametry: relativní
permitivita ztrátový činitel. Dále také vyskytuje parametr činitel jakosti antény,
který závislý volbě substrátu danou permitivitou εr. Pro střídavé
elektromagnetické vlnění jsou veličiny závislé frekvenci. Jde
o maximální hodnotu činného výkonu dominantního vidu, který dokáže vlnovod
přenést. vztahu patrné, při zvětšování rozměru klesá útlum
a roste maximální přenášený výkon.
Požadavky pro používané dielektrické substráty jsou: vysoká relativní permitivita
εr, nejmenší činitel dielektrických ztrát (jeho teplotní kmitočtová stálost),
rozměrová stabilita například teplotní stárnutím, dobré fyzikální, chemické
a mechanické vlastnosti (pevnost, pružnost, opracovatelnost), konstantní tloušťka
podložky. Pro obdélníkový vlnovod tedy platí:
2
2
maxmax
2
1
4
10
a
E
ba
P
pracTE
, (1.4.14)
Z výkonových parametrů významný maximální přenášený výkon. Pro obdélníkový
vlnovod dominantním videm TE10 platí vztah (1.17)
.15)
kde Emax maximální intenzita elektrického pole vidu TE10. Zároveň však zvětšováním rozměru dochází
k zužování pásma jednovidovosti [3], [4]. Vlastnosti dielektrického substrátu mají rozhodující vliv útlumové
avýkonové parametry [3]
