|
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.
Použití kruhových děr zde důvodu reálného
použití praxi. Takováto struktura díky svým vlastnostem nachází
uplatnění například také oblasti zlepšení parametrů zesilovačů, výrazného zvýšení zisku
planárních antén, dosažení vysoce směrové adaptivní anténní soustavy, nebo oblasti
realizace vysoce kvalitních filtrů [10]. třeba
tedy ověřit, jestli analyzované oblasti spektra vlivem uspořádání děr zádržné pásmo
nevytvoří. Tyto nečistoty mohou zapříčinit rozptyl vln tím nežádoucího vyzařování
do okolí.20
Navržená struktura děr nemusí být pouze kruhového charakteru, díry lze vytvářet z
různých dalších tvarů, jako například čtvercový nebo trojůhelníkový. Takovou strukturu lze v
elektrotechnice definovat jako prostředí, jehož elektrické vlastnosti (permitivita, permeabilita,
vodivost) prostoru mění. Velké nároky jsou kladeny odstranění všech zbytků materiálu dielektrika
z vytvořených děr. Takovéto rozmístění zajistí větší snížení permitivity okolí vlnovodu než mohlo
nabídnout rozmístění čtverce.4). Pomocí známých Bragových podmínek lze tohoto případu upravit vztah pro
vlnovou délku zádržného pásma [5]:
89 (2. Při dosazení parametru děr lze tedy dojít výsledku
239,83 GHz.
Z definice zřejmé, vznik zádržné oblasti značně zhoršil přenos vlnovodu.
2.
Samozřejmostí zde výskyt interakce mezi vlnami dopadajícími odraženými. Tím dosáhlo
taktéž snížení okolní permitivity prostředí, jak uvedeno obr. Zádržné pásmo EBG struktury děr tedy analyzovanou část frekvenčního spektra
neovlivní. Důsledkem
těchto jevů silná disperze vznik propustných zádržných pásem kmitočtovém spektru.5)
kde značí výše použitý parametr děr. Protože díry mají jen 0,5 průměr, tak jeví jako technologicky náročné
vrtání řezání samotných takhle malých objektů.
Pokud dojde vzniku zádržného pásma, lze periodickou strukturu nazvat EBG strukturou
(Electromagnetic Band Gap), češtině také známá pod pojmem Struktura zádržným
elektromagnetickým (EM) pásmem.7 Periodická struktura EBG
Síť děr dielektriku SIIG vlnovodu tvoří periodickou strukturu. Periodicita děr tomto případě
ovšem zásadní. Pokud dopadne vlna takovouto periodickou strukturu,
dojde mnohonásobným interakcím mezi dopadající vlnou periodickým prostředím.15b, ovšem by
samozřejmě neplatila navržená rovnice (2. Popsané jevy uplatňují, je-li perioda struktury
srovnatelná půlvlnovou délkou. Díry čtvercového trojuhelníkového charakteru lze dosáhnout tomto rozměru jen
velmi obtížně.
. 2. Díry jsou také
umístěny trojúhelníkové sítě, tedy spojením tří nejbližších středů děr získá rovnostranný
trojúhelník. přihlédnutím dostupnou technologii stejně rohy objektů byly zaobleny,
takže použití čistě kruhových děr bude pro výrobu značné zjednodušení. Navíc zde kladen velký důraz přesnost
děr.
Vytvoření samotné struktury děr lze dosáhnout několika technikami, jako například
leptáním, mikrofrézováním, nebo řezáním pomocí laseru
