|
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.
3 Přechod koplanárního vlnovodu SIW
Přechod založen použití proudové sondy, kdy protékající proud vytváří kolem
sondy uvnitř struktury SIW magnetické pole.7) mezi poměrem permitivit εe/εr poměrem šířek aRWG/we
[12].8)
444,1ln667,0393,1
1201
0
h
w
h
w
hZ
w taptape
, pro 1
h
wtap
(2. 13.12d) dle jeho optimální šířky wtap, která byla nalezena přechozím
kroku. Pro daný substrát parametry příčnou stranou vlnovodu aRWG lze tyto
parametry dosadit rovnic 2.
e
r
e
w
a
e
RWG
627,0
38,4 (2. každém případě musí být délka mikropáskového
přechodu ltap vybrána jako násobek čtvrtvlnné délky pracovní frekvence pro
minimalizaci hodnot činitele odrazu [11], [12].4) (2.
Používá přizpůsobení vstupní impedanci mikropáskového vedení se
šířkou viz Obr. modelu
přechodu mikropásek SIW dle Obr.9)
tap
rr
r
w
h
RWGe
e
aw
121
1
2
1
2
1
627,0
38,41
.8-10).7)
Díky předchozím poznatkům možné získat činitel odrazu s11 -20 přes celé
kmitočtové pásmo vlnovodu viz Obr. Pro substráty
s permitivitou poměr pohybuje mezích 0,5 εe/εr 1,0. 12e) hledá optimální hodnota poměru aRWG/we
dle vypočtené hodnoty poměru permitivit εe/εr viz Obr. Dle křivky Obr. Rostoucí rozdíl mezi těmito šířkami zapříčiní prodlužování zužujícího se
přechodu ltap.16
Cílem vyhledání optimální šířky zužujícího přechodu, která bude
minimalizovat činitel odrazu s11 přes celé kmitočtové pásmo.5-6)
a kombinací rovnicemi (2.7) lze získat finální tvar rovnic (2.
Nyní bude rozebrána druhá část řešení zužující mikropáskové vedení. 13(vpravo).8-10 jejich porovnáním tak získat optimální hledanou
šířku wtap zužujícího přechodu mikropásek SIW. Přepsáním rovnic (2. 13
(vlevo) byl odvozen vztah (2. Koplanární vlnovod (CPW) je
. (2. milimetrových vlnách pro substrát permitivitou hodnotou mezi
2 10, jsou poměry šířek wtap malé čtvrtvlnným přechodem jsou získány dobré
hodnoty činitele odrazu s11.10)
Konstanta 7,376/
2/1
000 Z charakteristická impedance volného
prostoru.
h
w
w
h
hZw
tap
tape
25,08ln
601
0
, pro 1
h
wtap
(2.
2
