|
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.
Při kontrole
vstupní výstupní impedance navrženého filtru ohledem dodržení podmínky
na vstupu výstupu, byla zjištěna hodnota 48,43 Výsledné průběhy S11 S21 prog-
ramu CST jsou uvedeny obr. 8. Dále nastavíme menu Solve Frequency range settings roz-
mezí kmitočtu analýzy GHz. Vstupní výstupní impedance filtru popsaného [4] podle vý-
sledků programu CST rovná 38,11. průběhu přenosu byl propustném pásmu
v rozmezí 2,1 GHz 11,3 GHz určen vložný útlum, který není horší než 1,3 dB.
Optimalizovaná hodnoty mezery byla stanovena 270 µm. průběhy uvedenými obr. 11.
Před spuštěním analýzy koplanárního vedení musíme opět správně nastavit její
parametry.
Obr.23
( )
( )s
s
ef
kK
kK
Z
r
´
0
30
⋅
⋅
=
ε
π
. Nejvyšší útlum tomto frekvenčním pásmu činí 37,08 16,38 GHz. Charakteristika S11 S21 koplanárního fraktálního filtru DGS při (CST)
Při porovnání průběhů obr. Ve
shodném kmitočtovém pásmu byl určen činitel odrazu maximální hodnotou
–16,48 dB. menu Solve Units zůstávají všechna nastavení stejná, pouze Dimen-
sions změníme µm. (8)
Na základě výše uvedených vztahů byla daném substrátu 11,9 při šířce
pásku vypočtena šířka mezery mezi páskem zemní plochou 600 µm. (převzaté [4])
je patrné, charakteristiky značně liší.
Před nakreslením spuštěním analýzy zapotřebí definovat nový materiál (vysoce
rezistivní křemík relativní permitivitou 11,9). Vzhledem tomu, [4] jsou popsány
všechny rozměry filtru kromě výše navržené mezery pro splnění přizpůsobení,
byly mezery optimalizovány cílem možná nejvíce přiblížit průběhům obr. průběhu S21 byl odečten kmitočet 11,76 GHz odpovídající poklesu dB
a kmitočtový rozsah 13,125 GHz 18,722 GHz, kde přenos pod hodnotou
–20 dB. Šířka pásma, kde je
přenosová charakteristika pod hodnotou –20 dB, odpovídá 4,13 GHz. Všechna ostatní nastavení zůstávají bez změny.
Průběh činitele odrazu S11 přenos filtru S21 optimalizovaného filtru vypočítané
programem CST jsou uvedeny obr.
Z výsledků simulace pro splnění podmínky vstupu výstupu filtru byl
z průběhu přenosu odečten frekvenční rozsah 2,24 GHz 12,425 GHz, němž je
vložný útlum pod úrovní 1,3 dB, pokles kmitočtu 12,915 GHz maximální
potlačení zádržném pásmu 28,37 kmitočtu 16,59 GHz. Jak je
zřejmé obr. 12, okolí kmitočtu 16,38 GHz zvlnění přenosové charakteristiky od-
povídající 2,14 dB. 12
