3D tištěná mikropásková flíčková anténa

Abstract

Bakalářská práce se zabývá problematikou nehomogenních substrátů mikrovlnných flíčkových antén. Cílem práce bylo najít takové rozložení permitivity substrátu lineárně polarizované flíčkové antény, kterým by bylo možné dosáhnout rozšíření impedanční šířky pásma vůči anténě se stejnou efektivní permitivitou. Zkoumaná flíčková anténa má čtvercový tvar, je lineárně polarizovaná a napájena koaxiálním napáječem. V práci je představeno několik druhů rozložení permitivity a jsou porovnány s anténou o substrátu s adekvátní efektivní permitivitou. U každé antény jsou rozměry flíčku upraveny tak, aby anténa byla navržena na střední frekvenci 2,45 GHz. Dále je zpětně navržena anténa s konstantní permitivitou, těmito rozměry flíčku a permitivita substrátu je upravena tak, aby byla dosažena požadovaná frekvence. Simulace jsou prováděny v programu ANSYS HFSS. U dvou zkoumaných stylů pozorujeme rozšíření impedanční šířky pásma vůči anténě s adekvátní efektivní permitivitou v řádu setin procenta, které bylo i následně ověřeno výrobou a měřením.

The bachelor thesis deals with the issue of inhomogeneous substrates of microwave patch antennas. The aim of this work was to find such a distribution of the permittivity of the substrate of a linearly polarized patch antenna, which would be possible to achieve an extension of the impedance bandwidth to an antenna with the same effective permittivity. The investigated patch antenna has a square shape, is linearly polarized, and is powered by a coaxial power supply. Few types of permittivity distribution are presented and compared with an antenna with a substrate with an adequate effective permittivity. For each antenna, the dimensions of the patch are adjusted so that the antenna is designed at a medium frequency of 2.45 GHz. Furthermore, an antenna with a constant permitivity with patch dimensions is designed and the permittivity of the substrate is adjusted so that the required frequency is achieved. In the two investigated styles, we observe an extension of the impedance bandwidth to the antenna with adequate effective permittivity in the order of hundreths of percent, which was subsequently verified by manufacturing and measuring.