|
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.
1.
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. Pro obdélníkový
vlnovod dominantním videm TE10 platí vztah (1. Zároveň však zvětšováním rozměru dochází
k zužování pásma jednovidovosti [3], [4].17)
. Dále také vyskytuje parametr činitel jakosti antény,
který závislý volbě substrátu danou permitivitou εr. Vlastnosti dielektrického substrátu mají rozhodující vliv útlumové
avýkonové parametry [3].4. Jde
o maximální hodnotu činného výkonu dominantního vidu, který dokáže vlnovod
přenést.1 Relativní permitivita
Dříve nazývána jako dielektrická konstanta, která vyjadřuje kvantitativně schopnost
polarizace dané látky.16) pro měrný útlum vlivem
nedokonale vodivých stěn:
2
2
1
21
10
prac
krit
prac
krit
s
TE
f
f
f
f
abR
(1.17).14)
Z výkonových parametrů významný maximální přenášený výkon. vztahu patrné, při zvětšování rozměru klesá útlum
a roste maximální přenášený výkon.4 Parametry dielektrického substrátu
Pod pojmem dielektrické vlastnosti skrývají dva důležité parametry: relativní
permitivita ztrátový činitel. Horní hranice toho výkonu dána průraznou pevností dielektrika, jímž je
vlnovod vyplněn. Pro střídavé
elektromagnetické vlnění jsou veličiny závislé frekvenci. Pro obdélníkový vlnovod tedy platí:
2
2
maxmax
2
1
4
10
a
E
ba
P
pracTE
, (1. definována jako poměr intenzity vnějšího elektrického pole
k intenzitě výsledného elektrického pole uvnitř dielektrika (1.6
aTE
krit 210
(1.
E
E
r
0
(1.15)
kde Emax maximální intenzita elektrického pole vidu TE10.16)
kde 1/(δσv) vysokofrekvenční povrchový odpor vodivých stěn, jsou
příčné rozměry vlnovodu
