|
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 Výběr substrátu
Pro výběr vhodného materiálu jsou zvoleny substráty menší hodnotou relativní
permitivity εr, tabulce Tab. jsou uvedeny jejich parametry pro frekvenci GHz. nejjednodušší antény štěrbinou přes
anténní řadu 2x1 anténní řadu 2x2, která cílem práce. jednoduššího typu
štěrbinové antény proveden výběr substrátu, výběr poměru fprac/fkrit volba přesahu
pokovení substrátu okolo konvenčního vlnovodu.
V Ansoft HFSS nastaveno řešení adaptivní mřížkou konvergenčním činitelem
Delta 0,008, který definován jako maximální změna velikosti S-parametru mezi
dvěma sobě následujícími kroky simulace. Vlnovod buzen příčné straně rovině XZ
vlnovodným portem. Všechny modely simulace jsou
tvořeny programu Ansoft HFSS. Parametry vybraných substrátů [18], [19]
Pro uvažované substráty jsou přepočítány rozměry vlnovodu délka štěrbiny pro
střední pracovní kmitočet 5,6 GHz (vztahy 4. Obr. kapitole jsou uvažovány některé
modifikace antény pro zvětšení šířky pásma jako změna tloušťky substrátu změna
obdélníkového tvaru štěrbiny tvar motýlku.1 4.
Substrát tloušťka [mm]
Arlon 25N 3,38 0,0025 1,524
CuClad 217 2,17 0,0009 1,524
Tab. Šířka pásma
je odečítána pro hodnotu činitele odrazu s11 -10 dB.3). antény důvodu jednoduchosti modelu ekvivalentnosti
vlastností SIW nejprve uvažováno buzení běžným vlnovodem pevnými stěnami. Jelikož Ansoft HFSS založen
na metodě konečných prvků, vlnovod modelován stěnami PEC materiálu nulovou
tloušťkou.
4.26
4 Návrh realizace anténní řady 2x1
Postup návrhu rozdělen několika etap. uvažovaný model štěrbinové
antény buzené klasickým vlnovodem.
Výška obou substrátů 1,524 mm.
. Šířka štěrbiny zvolena mm. Anténa navrhována pro Wi-Fi pásmo
5 GHz, šířka uvažovaného pásma 5,45 5,725 GHz, lineární polarizace. Substrát vybrán pomocí simulace programu
Ansoft HFSS modelu antény jednou štěrbinou buzenou běžným vlnovodem pro
zvolenou šířku štěrbiny c
