|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá problematikou planárních filtrů kombinujících fraktální motivy a porušenou zemní plochu. Práci lze rozdělit na tři hlavní části. První část se zaměřuje na obecné poznatky z oblasti fraktálních motivů, jako jsou např. tvorba Minkowského ostrova a Kochovy smyčky. Dále je popsán princip činnosti strukturs porušenou zemní plochou a stručně jsou představeny filtry kombinující fraktální motivy a porušenou zemní plochu. Vlastnosti zkoumaných struktur jsou následně ověřeny pomocí programů CST Microwave Studio a Ansoft HFSS. V druhé části prácejsou porovnávány odlišně porušené zemní plochy pod 50 přenosovým vedením a jsou vytvořeny konvenční ekvivalenty k ověřovaným filtrům. Filtry jsou simuloványa porovnány. Poslední část obsahuje přepočet ověřovaných filtrů na substrát Arlon 25N, simulaci, výrobu, měření a konfrontaci s konvečním filtrem na substrátu s porušenou zemní plochou.
22
2. Podle [8] pro výpočet přesností tři čtyři desetinná místa postačí určit úhly
po φ3.2 Ověření koplanárního fraktálního filtru DGS programu CST
Vzhledem tomu, [3] ani [4] není popsána hodnota mezery mezi mikro-
páskovým vedením zeměmi, bude tato mezera navržena ohledem dodržení 50
přizpůsobení podle vztahů metody konformního zobrazení uvedených [8]. (6)
Počet úhlů závisí požadované přesnosti výsledku, facto počtu desetinných
míst. Pro doplňkový modul ks´ kse´ platí vztahy (4)
podle [8]
2
1´ 2
1´ sese (4)
Úplný eliptický integrál prvního druhu můžeme vypočítat Landenovou metodou, kdy se
z modulu určí úhly φ0, φ1, φn, jež jsou patrné vztahů (5) podle [8]
( )karcsin0
=
2
arcsin 02
1
ϕ
ϕ
=
2
arcsin 12
2
ϕ
ϕ
= −
2
arcsin n
n tg
ϕ
ϕ (5)
pak K(k) lze vypočítat vztahem (6) podle [8]
( )
( )0
121
cos
coscoscos
2 ϕ
ϕϕϕπ −⋅⋅⋅
⋅= n
kK
L
. (2)
U symetrické CPW struktury platí pro modul modul kse úplného eliptického integrá-
lu vztahy (3) podle [8]
12 ww
w
ks
⋅+
=
, )
⋅+⋅
⋅
⋅
=
12
4
sinh
sinh
ww
h
h
w
kse
π
π
,
(3)
kde představuje šířku středního vodiče, mezeru mezi středním vodičem zemní
plochou rovno výšce substrátu. Při řešení
mikrovlnných planárních struktur metodou konformního zobrazení využívá úplných
eliptických integrálů, které jsou definovány vztahem (1) podle [8]
( )
( )
dx
xkx
kK ⋅−⋅−
=
1
0
222
11
1
, (1)
jenž použití substituce sin přejde tvaru (2) podle [8]
( ϕ
ϕ
π
d
k
kK ⋅−⋅
=
2
0
22
sin1
1
. Efektivní permitivitu symetrického CPW možné podle [8] vypočítat
vzorcem (7)
( )
( )
( )
( )´
´
2
1
1
se
se
s
sr
ef
kK
kK
kK
kK
r
⋅⋅
−
+=
ε
ε
, (7)
kde představuje permitivitu materiálu. Charakteristická impedance koplanárního
vlnovodu dle [8] lze vypočítat vztahu (8)
