|
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.
1 Model mikropáskového přechodu
Nehomogenní mikropáskové vedení praxi velmi používaným typem vedení.27
4 MIKROPÁSKOVÝ PŘECHOD
Doposud byly uvažovány jako počáteční podmínky vlnovod WR-10.1. 4. Naproti tomu lépe cenově dostupnější materiál bude mít větší
ztráty při šíření. Také doposud byl
uvažován kovový vlnovod tvořený perfektně vodivým materiálem, což praxi jen těžko
dosažitelné.
Přechod tedy tvoří zprava krátká část běžného mikropáskového vedení, které postupně
rozšiřuje šířku jádra SIIG vlnovodu. Takovéto vedení sice pro oblast milimetrových
vln potenciálně značně ztrátové, avšak jeho výroba velmi jednoduchá levná.2 obr. Model
zmiňovaného přechodu lze pozorovat obr. Stejně tak
jako výhody, byly výše uvedeny nevýhody kovového vlnovodu WR-10. Důvodem rozdíl fyzickém rozměru vlnovodu, který navržen.3. 4. tvořeno
tenkým úzkým vodivým páskem, který umístěn jedné straně dielektrického substrátu.
Úspěch návrhu mikropáskového přechodu tedy velmi usnadnil aplikaci SIIG vlnovodu. Avšak právě velká obliba používání
mikropáskového vedení vedla také tomu, při použití tohoto typu vedení jsou stejně tak
velmi dobře definovatelné vstupní podmínky pro příchozí vlny. Rozdíl
v tomto případě sice jen jeden řád, ale případě SIIG vedení bohužel již nemožné
vytvořit vzestupnou sestupnou hranu přechodu úhlem 0,77°.
Jako vhodná možnost pro přenos SIIG vlnovodu nabízel širokopásmový
mikropáskový přechod [13], který navržen pro síť Yagi-Uda antén, napájených přes
dielektrický vlnovod odraznou plochou (DIL). Výsledek analýzy
navrženého modelu lze pozorovat obr.
. Vytvořený model opět
obsahuje mikropáskové přechody. zdaleka tolik jako poslední uvedená možnost (pyramidový), ale tak tato
část vlnovodu zbytečně obtížná. 4. Výše textu bylo zmíněno, kovový vlnovod jako
počáteční podmínka vhodný právě pro jeho jednoduchou definici jako počáteční podmínky
v použitém programu pro počítačovou analýzu. Zbylé rozměry SIIG jsou stejné jako jeho předchozí případy. Tato plocha slouží jako zemnící deska a
představuje rovinu nulovým potenciálem. důvodu ještě většího zjednodušení modelu následující
části práce navržen další typ přechodu, kterým lze efektivně přenést vlny vedení SIIG. Výborné vodivé vlastnosti mohlo zaručit pozlacení stěn, avšak takovýto
vlnovod nebude nijak levný. Uvažovaný navržený model ovšem pro aplikaci oblasti milimetrových vln téměř
nepoužitelný. Celková délka modelu mm, délka mikropáskového
vedení 0,5 mm, délka rozšíření mm, tak výsledná samostatná délka SIIG vlnovodu je
15 mm.
4. důvodů popsaných
výše ideální možnost, jak efektivně vybudit vlny oblasti milimetrových vln. tomuto problému třeba přičíst fakt, přestože byla provedena volba
přechodu váhou obtížnost výroby, tak přesto kolmý přechod náročný přesnost
provedení. Návrh popisuje přechody pro frekvence nad
11 GHz. Dlouhý
vývoj optimalizace výroby, spojený klesající cenou potřebných přístrojů materiálů také
důvodem dobré dostupnosti malé ceny výsledného produktu při používání této technologie. Pro aplikaci SIIG vedení
bude nejprve nutné jej upravit cenu mírného nárůstu vzniklého průchozího útlumu. tomto případě přechodů model nadále
nevyžaduje kovový vlnovod WR-10.
Byla poté možná jeho implementace desky plošných spojů, kdy jej dělila od
ostatních vedení jen jeho postranní síť děr.
Druhá strana tvořena souvislé vodivé plochy
