|
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.
vlnovodu se
může šířit současně několik různých vidů vln [4].9) získat
vztah pro kritický kmitočet vlnovodu.
22
2
1
b
n
a
m
fkrit
případně 22
2
b
n
a
m
krit
(1. Vztah (1.9)
Kde veličina konstanta šíření lze definovat vztahem:
j (1.
Vyšším hodnotám násobků odpovídají různé úhly dopadu vlny pro které již vlna
šíří vlnovodem. Při úvaze, konstanta čistě imaginární veličina, lze rovnice (1.5
plocha, které intenzita elektrického pole magnetického pole konstantní fázi.12)
Tedy dosazení vztahu pro kritický kmitočet (1.14.13). Pro dokonale vodivé stěny platí
.9):
222
k (1. kritický
kmitočet vlnovodu, při kterém vlnovodem začíná šířit elektromagnetická vlna.13)
Vlivem různých mezních kmitočtů mají jednotlivé vidy TEmn TMmn různé fázové
a skupinové rychlosti, různou délku vlny, přenášejí různý výkon jsou tlumeny různým
měrným útlumem.10)
kde měrný útlum fázová konstanta.11) definuje, které frekvence vlna
začne vlnovodem šířit. dominantní vid, který
má nejnižší mezní kritický kmitočet. Pro obdélníkový vlnovod jedná vid TE10. Vzdálenost vodivých stěn určuje nejnižší, tzv. musí mít tedy vlna stejnou fázi pro tuto dráhu
platí:
nAOOBr 12
(1.
Získání kritického kmitočtu docílí řešením vlnové rovnice (1.
. Dále také potřebuje pro svoje vybuzení šíření
nejmenší příčné rozměry vlnovodu. Strukturu této vlny popisuje vid vlny vlnovodu.8)
Podmínku lze dodržet pouze pro určité úhly dopadu vlny které odpovídají
hodnotám násobků vlny Pro úhel dopadu nulový, vlna tedy dopadá stěnu
kolmo ještě nepostupuje.
Na dráze mezi body dle Obr.
2
kritf (1.
Kritická vlnová délka pro tento vid dána vztahem 1. praktického hlediska nejzajímavější tzv.11) získán konečný
výsledný vztah, který umožní vypočítat konkrétní hodnoty kmitočtu příčných rozměrů
a obdélníkového průřezu vlnovodu vybuzeného vidu dle vidových čísel
m, (1.11)
Konstanta svázána přímo tvarem vlnovodu pro obdélníkový průřez
vlnovodu získán vztah:
22
b
n
a
m
(1
