|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
V této práci jsou popsány vybrané metody měření komplexní permitivity v mikrovlnném pásmu, jejich vlastnosti, výhody i nevýhody. Jsou zde diskutovány důvody jejich možného využití prokonstrukci měřícího pracoviště. Práce dále obsahuje popis zvolené metody využívající dutinový rezonátor, která je vybrána jako metoda nejvhodnější pro realizaci praktického měření. Práce obsahuje popis navrženého měřícího systému, který je simulován v programu HFSSAnsoft. Dále jsou v práci uvedeny výsledky simulací a výpočtů komplexní permitivity a ztrátového činitele. V závěru práce je uveden popis realizovaného pracoviště včetně výsledků měření provedených s vyrobeným rezonátorem.
Simulace měření materiálu CuClad 233 zatížena chybou, šířka pásma fWB je
naprosto nepřesná.ověřeno, snížení přesnosti iteračního výpočtu vede zhoršení rozdílu permitivity
vypočítané permitivity uvedené knihovně HFSS jednotky desítíky procent.
Chyby jsou výpočtu vneseny nahrazením reálného rezonátoru jeho matematickým
modelem. Šířka pásma fWB byla proto odečtena velkou chybou. Tyto chyby
se mohou kumulovat nebo naopak vzájemně vyrušit.
43
Tab. Výsledky simulací
materiál
PTFE Duroid polyethylen polyester bakelit safír CuClad 233 25
veličiny
2,1000 2,2000 2,2500 3,2000 4,8000 10,0000 2,3300 3,2800
Permitivita vypočítaná 1,8190 1,9092 1,9092 1,9545 4,5000 9,6402 2,1481 3,0935
relativní chyba 13,3810 13,2182 15,1467 38,9219 6,2500 3,5980 7,8069 5,6860
0,0010 0,0009 0,0010 0,0030 0,0020 0,0000 0,0013 0,0024
0,0025 0,0005 0,0006 0,0006 0,0014 0,0000 0,0132 0,0050
procentuální ochylka 150,0000 42,7656 41,8740 80,8963 30,0000 915,3846 108,3333
9,6903 9,6610 9,6460 9,6460 8,8350 7,4994 9,3300 8,8670
7,5635 4,8100 5,7500 5,7600 8,8500 3,7960 125,5200 26,1980
S [dB] -7,2808 -4,3979 -3,6975 -3,6975 -6,9296 -2,2425 -2,3467 -8,0323
Průměr vzorku [mm] 1,6 1,6
Permitivita uvedená v
knihovně HFSS
tan uvedený knihovně
HFSS
tan vypočítaný
f0
[Ghz]
f BW
3dB [Mhz]
. Výsledky ukazují
pouze funkčnost měřícího systému výpočetního algoritmu. Další chyby jsou způsobeny zaokrouhlováním při výpočtu diferenciálních
rovnic metodou konečných diferencí.
Ztrátový činitel tan vypočítán nízkou přesností tyto výsledky jsou pouze
orientační. lze jej odstranit změřením vzorku materiálu jiném
průměru.
Tento jev zobrazen obr. Například položením dvou desek materiálu sebe. způsobilo špatný výpočet tan Míra posunutí rezonančních kmitočtů
jednotlivých vidů není stejná. případě měření vzorku CuClad 233 došlo posunu
rezonančního kmitočtu vidu 011 příliš blízko některému vidu vzájemnému
překrytí postranních pásem vidů. Například tím, model rezonátoru není dokonale kruhový, ale vytvořen z
mnohoúhelníku. Tedy počítáním čísly konečné přesnosti. Hodnoty
permitivity vypočtené permitivity uvedené knihovně HFSS nelze přímo srovnávat,
protože nejsou známy kmitočty kterým hodnoty uvedené knihovně náleží
