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.
4.
.
Podstava navrhovaného přípravku vyrobena dřevotřískové desky, které
jsou připevněny polohovací pojezdy držáky antén uprostřed držák měřeného
materiálu. Lze pomocí nich
dosáhnout šířku hlavního laloku směrové charakteristiky 10˚ 140˚
( při speciálním tvaru trychtýře Při požadavku menší šířky hlavního laloku je
vhodnější navrhnout soustavu trychtýřových antén, protože při použití jednoduchého
trychtýře neúměrně zvětšovala jeho délka.
Obě antény jsou umístěny držácích, které pohybují pomocí polohovacích
pojezdů. Rozměr této desky 100 cm. TRL kalibrace byla implementována volném prostoru založením TRL
standardů médiu volného prostoru. Pro odečet nastavené vzdálenosti antény
od vzorku obsahuje soustava příslušné stupnice.1 Trychtýřová anténa
Jedním nejjednodušších typů antén pásmu centimetrových vln jsou antény
trychtýřové. Standart Through nastaven umístěním měřicích
antén shodných vzdáleností měřeného vzorku. Tímto mechanismem možné nastavit požadovanou polohu obou antén vůči
měřenému vzorku, který bude umístěn středu měřícího přípravku.
5 TEORIE NÁVRHU ANTÉNY PRO MĚŘENÍ
KOMPLEXNÍ PERMITIVITY VOLNÉM
PROSTORU
5. Standarty Reject pro port port 2
jsou získány umístěním kovové desky mezi vysílací přijímací anténu standardu Line
je dosaženo posunem antény vzdálenosti rovné čtvrtině vlnové délky středního
kmitočtu pásma volném prostoru. Hannova okna, při které odstraní mnohonásobné
odrazy. Tato úprava ale následek omezení měřeného frekvenčního rozsahu, ze
kterého následně vypočítává hodnota komplexní permitivity měřeného vzorku
materiálu[3]. Vliv těchto kovových
materiálů částečně potlačen při kalibraci celé soustavy. Tyto antény dosahují dobrých směrových vlastností.16
zásadně neměl obsahovat kovové součásti, avšak požadavku stability životnosti celé
měřicí soustavy třeba některé části tímto způsobem zhotovit.2 Kalibrace měřicí soupravy
Pro kalibraci měřicí soupravy používá metoda free-space TRL thru, reflect,
line kalibrační techniky, která minimalizuje chyby měření vzniklé mnohonásobnými
odrazy.
Po provedené kalibraci nutné ještě provést aplikaci metody time domain gating
( časová oblast použitím např
