|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Diplomová práce se zabývá návrhem štěrbinové anténní řady na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu (SIW). V práci jsou rozebrány různé způsoby napájení antény a samotný postup návrhu antény. Anténní řada byla navrhnuta v simulačním programu Ansoft HFSS pro Wi-Fi pásmo 5 GHz. Optimalizovanými parametry antény jsou impedanční šířka pásma (minimalizace hodnoty činitele odrazu na vstupu antény v celém pracovním pásmu) a zisk (maximální hodnota). Výsledkem práce jsou 3 prototypy anténních řad na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu, anténní řada 2x1, 2x2 a anténní řada 2x2 doplněná o ochranný box pro venkovní použití. Práce obsahuje srovnání simulovaných a měřených parametrů realizovaných antén.
1
Úvod
V posledních letech získávají větší zájem bezdrátové systémy komponenty oblasti
milimetrových vln. Tím tvořen
klasický obdélníkový vlnovod RWG angl.
Pomocí této technologie mohou vznikat planární verze obvodů, jako jsou oscilátory,
filtry, směrové odbočnice, výkonové zesilovače, antény další. Jádrem těchto systémů aktivní část, která
zahrnuje komponenty, jako jsou lokální oscilátory, směšovače, nízkošumové zesilovače
a další. Řešení vlnovodných komponent
se strukturou SIW umožňuje podstatné snížení velikosti hmotnosti součástek oproti
realizaci klasickým vlnovodem. Výhodou SIW technologie možnost
integrace všech komponent pasivních, aktivních antén jeden substrát. Navíc struktura SIW
zachovává většinu výhod konvenčních kovových vlnovodů, zejména vysoký činitel
jakosti možnost zpracování vysokého výkonu.. Není zde
potřeba přechodů mezi elementy vyrobenými různými technologiemi, což redukuje
ztráty [1]. Přesto existují významné komponenty, které nemohou být
integrovány, jako jsou antény, selektivní filtry výkonové zesilovače, důvodu
velikosti požadovaného výkonu.
V praktické části práce nejprve proveden návrh vytvořen model štěrbinové
anténní řady 2x1 programu Ansoft HFSS. realizované finální verze antény 2x2 boxem jsou její vlastnosti simulací
ověřeny měřením směrových charakteristik činitele odrazu vstupu antény.
Práce zaobírá teorií návrhem štěrbinové anténní řady buzené pomocí vlnovodu
integrovaného substrátu (SIW) pro aplikaci Wi-Fi pásmu GHz. Rectangle Waveguide) planární formě. Dále zde uvedeno několik druhů přechodů různých
typů vedení strukturu SIW srovnány jejich vlastnosti. této části zmínka vlastnostech dielektrických substrátů,
především jeho ztrátových parametrech, jelikož bude práci navrhován realizován
vlnovod integrován substrátu. Substrate Integrated Wavegide) vlnovod integrovaný substrátu. Teoretická část
práce věnována rozboru vedení typu vlnovod, jeho parametrům principům šíření
vlny vlnovodu.
. Při nižších frekvencích jsou tyto komponenty
vyrobeny planární technologií, ale při frekvencích vyšších jak GHz dochází již
k vysokým přenosovým ztrátám vyzařování.
Slibný kandidát pro rozvoj obvodů komponent pracujících oblasti mikrovln je
SIW angl.
Struktura SIW většinou tvořena dvěma řadami vodivých válců (prokovů)
v dielektrickém substrátu spojující oboustranné pokovení substrátu. Většina těchto systémů závisí efektivní, cenově dostupné
technologii, vhodné pro hromadnou výrobu. SIW struktura vykazuje
podobné vlastnosti jako klasické obdélníkové vlnovody, včetně rozložení
elektromagnetického pole rozptylových parametrů. Anténa byla vyrobena její vlastnosti jsou
ověřeny měřením. Tyto komponenty mohou být dnešní době integrovány čipové sadě za
poměrně nízkou cenu. struktury SIW lze dosáhnout nižších či
srovnatelných ztrát jako tradičních mikropáskových struktur. Jako nejběžnější přechody
jsou uvedeny koaxiální vedení SIW, mikropáskové vedení SIW koplanární
vlnovod SIW. Práce pokračuje návrhem anténní řady 2x2 napájecím Y-článkem,
její optimalizací doplněním navržené anténní řady 2x2 univerzální box pro venkovní
použití
