|
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.
Obr. Řady prokovů vykazují chování dvou
elektrických stěn struktura SIW může být modelován kovovým obdélníkovým
vlnovodem [13]. Užitím GCPW (uzemněný koplanární vlnovod) namísto mikropáskového
vedení pro přechod SIW může tloušťka substrátu zvětšovat bez zvyšování
přenosových ztrát. Proto možné dosáhnout komponent tohoto přechodu vysokého
činitele jakosti Q.17
kompatibilní širšími substráty, jelikož jeho elektrické vlastnosti jsou téměř nezávislé
na výšce dielektrického substrátu. Otevřený konec
GCPW ukončen hned proudovou sondou pomocí přenosového vedení (4). Spojení mezi GCPW SIW je
dosáhnuto pomocí uzemněného prokovu proudové sondy (3). Druhý způsob spočívá faktu,
že vzdálenost mezi řadami prokovů zvětšuje místě, kde GCPW struktura začíná
křížit SIW. Jedná GCPW bočními stěnami, kde dochází tzv.
Je důležité, mód lze ovlivnit dvěma způsoby. Prokovy musí být umístěné blízko GCPW, aby se
zabránilo rezonanci pracovním pásmu kmitočtů. konverzi vidů, módů. Přidání řady prokovů (2) každé straně
GCPW slouží potlačení nežádoucích vidů, díky kterým mohlo docházet
k vyzařování vlny ztrátám. Avšak místě křížení
obou struktur vzniká první vyšší vid. První, vstupní port bude podporovat
pouze jeden mód. 14. SIW navržen pro šíření dominantního vidu TE10. Vzdálenost mezi dvěma řadami prokovů, sloužících potlačení
ztrátových módů, musí dodržovat následující podmínku:
rf
dws
00max2
1
22 (2. Dvouvidová část může být reprezentována
ekvivalentním přenosovým jednovidovým vedením konstantou šíření γekv impedancí
(1)
(2)
(3) (4)
(5)
(6)
aRWG
a
dv
d
s
w
Ekvivalentní
elektrické stěny
Jedno módová
část
Dvou módová
část
GCPW
. 14.11)
kde fmax maximální pracovní kmitočet.
Prokovy (2) potlačení nežádoucích vidů tvoří elektrické stěny obou stranách
GCPW. Tímto lze minimalizovat vodivostní ztráty SIW
a získat tak požadovanou impedanci pro planární vedení. Dále je
SIW tvořen dvěma řadami prokovů (5). tohoto typu přechodu je
využito přímého přenosu energie mezi dvěma odlišnými přenosovými vedeními
viz Obr. Přechod GCPW SIW proudovou sondou jeho parametry [13]
GCPW napájen místě (1) dle Obr.
Pod mezním kmitočtem GCPW stěnami šíří pouze dominantní vid GCPW
vlnovodu bez stěn, mezním kmitočtem GCPW stěnami dochází šíření dalšího
módu, který rozložení pole podobné vidu TE10 obdélníkového vlnovodu
