|
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.
Dané řešení bylo vybráno jako nejlepší kom-
promis mezi vložnými ztrátami, přizpůsobením, strmostí přenosové charakteristiky
a potlačením zádržném pásmu.
Čtvrtá kapitola byla také věnována kombinaci konvenčního filtru paralelními
pahýly 11. Při porovnání byly brány úvahu dva základní tvary
DGS, čtvercové DGS DGS tvaru písmena „I“.
Z porovnávání koplanárního fraktálního filtru DGS konvenčním filtrem
11. řádu vyplynulo, jedenáctý řád konvenčního filtru absolutně nevyhovuje prů-
běhům koplanárního fraktálního filtru DGS. Jako nejlepší možnost na-
rušené zemní plochy bylo zvoleno zmenšující „I“ fraktály směřujícími směrem ven
a periodou opakování rovnou λ/2. Při porovnání mikropáskové fraktální dolní propusti DGS
s konvenčním filtrem paralelními pahýly řádu bylo zjištěno, navržený konvenční
filtr přibližně vyhovující parametry činitele odrazu strmosti přenosové charak-
teristiky, ale zhruba 5,5 nevyhovuje maximální potlačení zádržném pásmu. řádu. Dále byla zkoumána závislost postupného zmenšování
tvarů narušené zemní plochy. řádu zmenšujícími fraktálními DGS tvaru písmene „I“.45
Shrnutí třetí čtvrté kapitoly
Třetí část této práce byla věnována porovnání mikropáskového vedení různě
narušenou zemní plochou (DGS). Porovnání simulovaných naměřených hodnot filtru paralelními pahýly DGS
Simulace Měření
Max. Jak patrné kapitoly obou tvarů bylo dosaženo nej-
lepších výsledků strmosti přenosové charakteristiky maximálního potlačení zádrž-
ném pásmu při použití fraktálů směřujících směrem ven při současném zmenšování
tvarů DGS. potlačení S21 [dB] 68,540 67,330
Potlačení kmitočtu [GHz] 6,403 6,530
. řádu splňuje pod-
mínku strmost přenosové charakteristiky. Jak téže kapitoly zřejmé, výsledky simulací DGS písmene „I“ vykazují
o poznání lepší výsledky, než hodnoty čtvercových DGS. Maximální potlačení zádržném pásmu je
dokonce přibližně lepší než koplanárního fraktálního filtru DGS, ale na
druhou stranu přizpůsobení zhoršilo dB.
Čtvrtá část diplomové práce byla zaměřena porovnání ověřovaných filtrů
s filtry konvenčními.
Tab. obou tvarů byly srovnány vý-
sledky simulací odlišnou metodou tvorby fraktálu první iterace (fraktál směřuje ven
nebo dovnitř základního tvaru). naměřené hodnoty jsou dobré shodě simulací. tab. Konvenční filtr 15. S11 [dB] –10,650 –15,060
Vložné ztráty [dB] 0,423 0,439
Pokles [GHz] 3,355 3,195
Sklon S21 [dB/GHz] 43,685 43,206
Přenos pod –20 [GHz] 7,265 6,558
Přenos pod –40 [GHz] 4,276 4,890
Max. Tento filtr byl experimentálně ověřen,
jak patrné obr. Pro
splnění tohoto kritéria bylo zapotřebí navýšit řád filtru jedenáct. Simulace uká-
zaly, nově vytvořený filtr přináší 22,43% úsporu potřebného materiálu pro výrobu
oproti klasickému konvenčnímu filtru 11
