|
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 Relativní permitivita
Dříve nazývána jako dielektrická konstanta, která vyjadřuje kvantitativně schopnost
polarizace dané látky. Pro obdélníkový
vlnovod dominantním videm TE10 platí vztah (1.6
aTE
krit 210
(1. Jde
o maximální hodnotu činného výkonu dominantního vidu, který dokáže vlnovod
přenést. Horní hranice toho výkonu dána průraznou pevností dielektrika, jímž je
vlnovod vyplněn.14)
Z výkonových parametrů významný maximální přenášený výkon.16)
kde 1/(δσv) vysokofrekvenční povrchový odpor vodivých stěn, jsou
příčné rozměry vlnovodu. definována jako poměr intenzity vnějšího elektrického pole
k intenzitě výsledného elektrického pole uvnitř dielektrika (1. Zároveň však zvětšováním rozměru dochází
k zužování pásma jednovidovosti [3], [4]. vztahu patrné, při zvětšování rozměru klesá útlum
a roste maximální přenášený výkon.
Požadavky pro používané dielektrické substráty jsou: vysoká relativní permitivita
εr, nejmenší činitel dielektrických ztrát (jeho teplotní kmitočtová stálost),
rozměrová stabilita například teplotní stárnutím, dobré fyzikální, chemické
a mechanické vlastnosti (pevnost, pružnost, opracovatelnost), konstantní tloušťka
podložky.4.17)
.16) pro měrný útlum vlivem
nedokonale vodivých stěn:
2
2
1
21
10
prac
krit
prac
krit
s
TE
f
f
f
f
abR
(1.
1. Pro obdélníkový vlnovod tedy platí:
2
2
maxmax
2
1
4
10
a
E
ba
P
pracTE
, (1.17). Vlastnosti dielektrického substrátu mají rozhodující vliv útlumové
avýkonové parametry [3].15)
kde Emax maximální intenzita elektrického pole vidu TE10.
E
E
r
0
(1.
1. Pro střídavé
elektromagnetické vlnění jsou veličiny závislé frekvenci. Dále také vyskytuje parametr činitel jakosti antény,
který závislý volbě substrátu danou permitivitou εr.4 Parametry dielektrického substrátu
Pod pojmem dielektrické vlastnosti skrývají dva důležité parametry: relativní
permitivita ztrátový činitel
