Modelování mikrovlnných struktur na bázi SIIG

| Kategorie: Diplomové, bakalářské práce  | Tento dokument chci!

Dobře známý dielektrický vlnovod se zemní deskou dosahuje v oblasti milimetrových vlnzajímavých výsledků. Oproti běžným typům vedení a vlnovodů se vyznačuje především svýmnízkým průchozím útlumem pro kmitočty blížící se 100 GHz. Tato práce se detailně zabývájeho vlastnostmi a především typem úpravy vysokopermitivitního substrátu pro dosaženíimplementace vlnovodu do dielektrické desky (SIIG). Práce dále obsahuje i návrhy pro různézpůsoby přechodu z běžně používaných vedení a vlnovodů. Za pomoci simulace, využívajícímetodu konečných prvků, je dosaženo hodnoty útlumu pod hranici 2 dB, která odpovídá délcevlnovodu 2 cm a obsahuje mimo samotného vlnovodu i dvojici přechodů. V neposlední řaděje v této práci navržen také způsob výroby a uplatnění SIIG vlnovodu v praxi.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: Tomáš Teplý

Strana 13 z 45

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Vzhled simulovaného modelu lze pozorovat obr. Průřez je volen čtvercového charakteru rozměrech 1x1 mm. Přechod tvořený kolmou stěnou dielektrika, které jednoduše zasune apertury kovového vlnovodu.8. 2. Obr. Touto základní simulací ověřily vlastnosti praxi často využívaného kovového vedení WR-10, které bude vhodné pro další postup práce. 2. 2. . Jako počáteční podmínka uvažován vybuzený vlnovod WR-10 o délce mm, tvořený perfektně vodivým materiálem vyplněný vakuem, něho vložen vlnovod dielektrický, který dlouhý zpět přechází vlnovodu kovového. 2.4 Přechod vlnovodů Často využívá kombinace obou uvedených typů vlnovodů právě pro využití všech jejich výše zmíněných výhod. Při použití WR-10 jako počáteční podmínky pro vstup vln jiné analyzované struktury zároveň stanoví počáteční frekvence, pod kterou analyzovat vedení nemá smysl. poznání lepších výsledků měly dosahovat ostatní možnosti přechodů, zobrazené obr.7 obr. Volné okolí zde plní funkci absolutního absorbéru, který svém rozhraní utlumí jakoukoliv příchozí vlnu tak nic z původní příchozí vlny neodrazí zpět.13 simulaci ideálního prostředí velmi malý zároveň proměnlivost hodnot s11 znamená, pro celé propustné pásmo nebude konstantní výsledný útlum. Problém ovšem nastává přechodu mezi oběma typy. Důsledkem by měl být menší odraz příchozích vln tedy průchozího útlumu. Přechody vlnovodů jsou umístěny do prostředí vakua. 2.6. 2. Vlny, šířící se středem kovového vlnovodu, narazí přechod bohužel všechna energie jednoduše přenese následujícího vlnovodu.5: Typy přechodů dielektrického vlnovodu: jednoduchý, šikmý, kolmý, d) pyramidový Všechny navržené typy přechodů (ke zjištění nejvhodnějšího pro pozdější aplikaci) budou opět analyzovány komerčním programem Ansys HFSS.5b, Tyto přechody využívají princip postupného navázání energie jiného prostředí. takovéhoto typu přechodu lze ale očekávat velký odraz zpět proti původnímu směru vln tím jejich následný útlum. Toto okolí zajistí, se energie uniklá vlnovodu neprojeví obdržených výsledcích. Výsledky simulací všech čtyř navržených typů přechodu jsou graficky znázorněny obr. Hloubka vniku každé straně [2], takže samostatná délka dielektrického vlnovodu mm. Nejjednodušší typ přechodu mezi dvěma typy vlnovodů je naznačen obr. Z výše popsaného modelu tedy zřejmé, analýza nebude popisovat jen jeden přechod kovový dielektrický vlnovod, ale přechody rovnou dva. Materiál dielektrika zvolen Al2O3 (korundová keramika) permitivitou 9,8.5a. Okolí bylo při analýze voleno jako volné prostředí. Červenou barvou je vždy reprezentován přechod jednoduchý, zelenou kolmý, modrou pyramida černou šikmý. 2