|
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.
Dielektrikum vlnovodu rozšířeno do
stran tak, aby pokrývalo celou šířku spodních vrstvev (Teflonu perfektně vodivé plochy). Popsaný útlum lze ovšem při simulaci eliminovat začleněním modelu
výše zmíněné ideální materiály. Vzhled takto popsaného
vlnovodu ukázán obr.18
takových hodnot, jaké daly očekávat při zvážení značného fyzického rozdílu obou
vlnovodů. průběhu je
zřejmé, kmitočtu GHz vyzářená energie větší než 20% původní hodnoty, na
kmitočtu GHz dokonce téměř rovna 90%. Pro přesnější vyjádření ztráty vyzářením lze použít vztah (2.3):
= "## 100 (2. Možná náhrada se
nabízí při použití celistvé vrstvy dielektrika, ovšem upravené pro směrování energie směru
vlnovodu.
2.3) využívá faktu, analyzovaném modelu jsou použity jen materiály ideální,
tedy bezztrátové.13 tedy zobrazuje míru vyzářené energie závislosti frekvenci.3)
Vztah (2. Vlnovod
zde opět tvoří dielektrický materiál korundové keramiky (Al2O3) relativní permitivitou
εr 9,8. Z
důvodu vymezení rozměrů průřezu vlastního vlnovodu materiál korundové keramiky
opatřen obou stranách systémem děr, které tak určují jeho fyzickou šířku jádra. Takovýmto způsobem úpravy bude detailněji zabývat následující podkapitola. Vlnovod s
označením SIIG anglických slov Substrate Integrated Image Guide) tedy upravený
základní typ dielektrického vlnovodu zemní deskou (DIL). Pro procentuální vyjádření vztah dodatečně
vynásobený stem.6 Vlnovod SIIG
Výchozím modelem zde tentýž dielektrický vlnovod, který spodní strany opět
opatřen vodivou vrstvou, simulující odraznou zemní plochu. Vlnovod tomto případě nepředstavuje tenký dlouhý hranol obdelníkovým
průřezem, jak tomu bylo předchozí podkapitole.14. Tento krok poté způsobí, průběh průchozího útlumu v
závislosti činiteli odrazu vstupu sníží právě hodnotu vyzářené energie, která je
vyzářena okolí utlumena okolními podmínkami. Vztah jinak řečeno využívá faktu, že
součet čtverců průchozího útlumu činitele odrazu vstupu pro ideální případ Pro
model, který nedokáže přenést všechnu vstupní energii výstupní port začne výsledek
rovnice nabývat hodnot intervalu (0, '1〉', kde hodnota znamená, všechna energie
vyzáří nic nedorazí výstupní port. 2. důvodu změnšení ztrát na
vodivé vrstvě zde znovu mezi samotné dielektrikum vlnovodu vodivou plochu vložena
tenká vrstva dalšího dielektrika nízkou relativní permitivitou (Teflon®, 2,08).
.
Obr. Poté průběh kmitočtu 102 GHz
pohybuje intervalu 20%. 2. Tento fakt obecně znám
a proto také takovýto typ vlnovodu nevyužívá pro přenos vln tak často.
Popsaný únik energie není první pohled nijak zanedbatelný. Vyrobit ideální materiál samozřejmě praxi nemožné, protože jakákoliv
stopová příměs nebo jakékoliv jiné narušení struktury materiálu způsobí dodatečný útlum
průchozí energie
