Štěrbinová anténní řada na bázi vlnovodu integrovaného do substrátu

| 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.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: Petr Sedláček

Strana 89 z 102

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Pro návrh realizaci antén bázi SIW byl vybrán přechod koaxiálního vedení SIW. Anténa málo směrová, což dokládá šířka hlavního laloku rovině 2θE 96°. Anténní řada 2x2 směrovější, šířka hlavního laloku rovině E 2θ0,7 48°. Velkou výhodou nulové parazitní vyzařování přechodu jeho jednoduchost oproti mikropáskovým přechodům. Dosažená šířka pásma realizované antény 310 MHz, což zcela postačuje pro uvažovanou aplikaci. Jsou rozebrány typické přechody vedení strukturu SIW. Na závěr byla úspěšně ověřena funkčnost antény praxi. Anténní řada 2x1 SIW byla navržena realizována obdélníkovými štěrbinami. Potlačení bočních laloků přes celé pásmo Wi-Fi větší jak dB. této antény bylo dosaženo největší šířky pásma to 343 MHz. Pro zvětšení šířky pásma byly analyzovány modifikace antény jako dvojnásobná tloušťka substrátu motýlkový motiv štěrbin. U realizované anténní řady 2x2 bylo dosaženo menší, ale dostačující šířky pásma pro danou aplikaci oproti řadě 2x1 275 MHz, avšak zisk (ze simulace) vzrostl na hodnotu 11,22 dBi. Vlivem boxu došlo mírnému zúžení hlavního laloku rovině směrové charakteristiky hodnotu 2θH 42° tím došlo zvětšení zisku dBi (simulace), změřená hodnota zisku 11,49 dBi. Anténní řada 2x2 byla mírně modifikována pro umístění boxu doplněna vyrobené koaxiální prodloužení napájení antény. antény byl změřen činitel odrazu vstupu antény tím ověřena správná činnost antény. Domácí síť LAN byla bez problémů připojena prostřednictvím této antény internetu. Komerční anténa pro Wi-Fi byla nahrazena realizovanou anténní řadou 2x2 boxem. Potlačení bočních laloků přes celé pásmo Wi-Fi více než dB.76 6 Závěr V diplomové práci prostudován princip činnosti, vlastnosti postup návrhu štěrbinové anténní řady bázi vlnovodu integrovaného substrátu. Parametry boxu byly změřeny zahrnuty při návrhu a optimalizaci antény simulačním programu. Změřené směrové charakteristiky malé rozdíly odpovídají charakteristikám simulací. realizované anténní řady 2x2 boxem byly pro ověření správné činnosti antény změřeny činitel odrazu vstupu antény, směrové charakteristiky na několik kmitočtech zisk antény. Z důvodu úzkopásmovosti štěrbinových antén pokrytí Wi-Fi pásma byly rozměry a parametry obou antén optimalizovány pro maximalizaci impedanční šířky pásma, zejména šířka štěrbin. Práce byla rozšířena kapitolu zabývající doplněním anténní řady 2x2 boxem pro venkovní použití. Pouze dvojnásobnou šířkou substrátu bylo dosaženo větší skoro dvojnásobné šířky pásma oproti klasickým obdélníkovým štěrbinám, B-10 470 MHz. této antény bylo dosaženo všech 3 vyrobených antén nejlepších parametrů. dalšího řešení této modifikace bylo upuštěno důvodů složitější realizace antény strukturou SIW, avšak pro velké šířky pásma využití větší tloušťky substrátu vhodné řešení. Praktická část práce soustředěna návrh realizaci anténních řad 2x1 2x2 na bázi SIW. . Antény jsou navrženy realizovány substrát Arlon CuClad 217. Zisk simulace pro frekvenci 5,6 GHz 8,4 dBi