|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem této diplomové práce je vývoj měřicího pracoviště pro metodu měření komplexní permitivity ve volném prostoru. Na začátku diplomové práce je metoda popsána. Dále je pozornost zaměřena na diskusi týkající se elektromagnetických vlastností hmoty, srovnáním používaných metod pro měření komplexní permitivity, interakcí rovinné elektromagnetické vlny s rovinnou nekonečnou deskou obecného dielektrického prostředí a popisem vyzařovacích diagramů mikrovlnných antén. Ve zbytku práce je navrženo a vyrobeno měřicí pracoviště pro metodu měření ve volném prostoru. Jako zářič je vybrána pyramidální trychtýřová anténa. Anténa je navržena včetně přechodu koaxiální kabel – vlnovod v programu CST Microwave Studio, následně vyrobena ve dvou vzorcích a změřena. V závěru je vyrobené měřicí pracoviště využito k měření komplexní permitivity.
1 Interakce rovinné elektromagnetické vlny rovinnou
nekonečnou deskou obecného dielektrického prostředí
Nekonečná rovinná deska dielektrika nejjednodušším teoretickým modelem
pro měření komplexní permitivity volném prostoru, kterou dopadá rovinná
elektromagnetická vlna.
2.7
Fáze útlum rovinné elektromagnetické vlny, která prošla měřeným materiálem
a odražené měřeném materiálu, závisí komplexní permitivitě dielektrika. základě měření komplexního koeficientu odrazu
nebo přenosu rovinné elektromagnetické vlny, odrážející desky nebo procházející
deskou, určena její komplexní permitivita. směru osy šíří rovinná elektromagnetická vlna
a vstupuje volného prostoru (Z0, γ0) dále prostředí (Z1, γ1) prostředí (Z2, γ2),
kde jsou impedance konstanty šíření odpovídajících prostředích.
Pro výpočet bude předpokládán vzorek tvaru rovinné desky, protože při použití
mikrovlnné metody měření volném prostoru používají především materiály
deskového tvaru, kterých určují jejich elektromagnetické vlastnosti.
Obr.1: Model pro určení koeficientu odrazu přenosu rovinné elektromagnetické
vlny dopadající nekonečnou dielektrickou desku (převzato z[1])
Předpokladem rovinná elektromagnetická vlna E(z, exp [-i γz]
dopadající kolmo nekonečnou desku homogenního dielektrika, které definovaného
komplexní permitivitou r
~
ε leží rovině xy, kde konstanta šíření rovinné
elektromagnetické vlny.2.
E0
k0
H0
Etrans T0E0
Einc E0
Erefl R0E0
d z
konstanta šíření:
γ0 γ1
dielektrické prostředí
γ2
