|
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.
Jedním velmi užitečných
nástrojů bezesporu komerční program HFSS, člen skupiny softwaru společnosti Ansys. nejnamáhanější místa konstrukce,
nebo nejvíce tepelně zatížené části zařízení).2 SIIG
Pro základní analýzu části vlnovodu SIIG opět zvolí přechody kovového vlnovodu
WR-10. nástroj pro analýzu návrh mikrovlnných struktur.21
3 ANALÝZA SIIG
Pro detailní představu využitelnosti výše popsaného vlnovodu SIIG třeba nejprve
analyzovat jeho vlastnosti. Tento typ "napájení" dielektrické struktury může nejprve zdát zbytečný a
nepotřebný, ovšem použitém typu programu pro analýzu objektu tímto docílit přesně
definovaného průběhu postupné vlny, která přijde styku analyzovaným objektem. dispozici jsou zde typy simulací jako:
frekvenční analýza, přechodné děje, integrální rovnice, hybridní řešení integrálních rovnic a
metody konečných prvků další. Každý typů řešení založený procesu automatického
výpočtu, kde třeba jen uživatelem zadaný konkretizovaný model analyzovaného objektu.
Metoda konečných prvků numerická metoda, která slouží řešení rovnic v
diferenciálním tvaru.1. tohoto
obrázku zřejmé navržené řešení přechodu, tedy vložení SIIG struktury kovového
vlnovodu. 3. 3. Právě přechod vlnovodu WR-10 struktury modelu SIIG znázorněn na
obr.
. Dříve bylo třeba pro každou změnu parametru vyrobit vlastní
prototyp, kterém byly poté změřeny jeho vlastnosti pro konkrétní aplikaci. Postupem doby
a technickým vývojem byl stále navyšován výpočetní výkon dostupných zařízení, což dalo
vědecké oblasti téměř neomezené možnosti počítačových simulací analyzování
trojrozměrných modelů bez nutnosti drahé experimentální výroby.1 Program Ansys HFSS
Program HFSS standartním nástrojem pro simulaci objektů elektromagnetickém
poli.
Takto tedy kopíruje předchozí model jednoduššího vlnovodu odrazovou plochou, jen
přidává strukturu děr stranách vlnovodu. Metoda obecně známá již dlouhou dobu,
ovšem využívat začala zmíněným nárůstem výkonu výpočetních zařízení právě pro
svoji velkou výpočetní náročnost [12]. Parametry děr jsou shodné s
předchozím popisem, tedy průměr díry 500 mezera mezi dírami 125 μm. Uživatel možnost výběru vhodného typu řešení k
dosažení požadovaného výsledku simulace. Princip spočívá diskretizaci spojitých komponent konečného počtu
prvků.
Program poté sám vytvoří patřičnou síť pro řešení zadaného úkolu [11]. Tímto vytvoří modelu síť (někdy označován anglickým slovem "mesh"). Celý model dlouhý, toho jsou kovové vlnovody, je
dlouhý samotný vlnovod SIIG hloubka zasunutí SIIG kovového vlnovodu mm.2 lze prohlédnout detail řezu přechodu kovový-dielektrický vlnovod. Touto metodou lze
odhalit důkladně analyzovat kritická místa modelu (např. Substrát vlnovodu opět korundová keramika o
výšce 380 μm, oddělená zemní desky tenkou vrstvou FEP.
3.
Zjišťované parametry jsou poté určovány pro jednotlivé uzlové body sítě. Nabízí mnoho výpočetních
metod bázi metody konečných prvků.
Bohužel nemožnost definovaného vybuzení dielektrických modelů volném prostoru
(vnesená programem) stále vyžaduje přechod obecně známé struktury struktury
analyzované. Na
obr.
3
