Mikropáskové flíčkové antény napájené vlnovodem integrovaným do substrátu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Dizertační práce je zaměřena na výzkum mikropáskových flíčkových antén a anténních řad napájených vlnovodem integrovaným do substrátu (SIW). Využitím vlnovodu integrovaného do substrátu pro napájení mikropáskové flíčkové antény dochází ke kombinaci výhodných vlastností obou struktur. Výsledkem je kompaktní anténní struktura, jejíž napájecí vedení neprodukuje parazitní záření a neovlivňuje tak vyzařovací charakteristiku antény. Práci lze z věcného hlediska rozdělit do dvou částí. První část práce (kapitola 2) je zaměřena na návrh flíčkových antén a jejich navázání na vlnovod integrovaný do substrátu. První dvě navržené flíčkové antény využívají vlnovod integrovaný do substrátu a štěrbinu nebo koaxiální sondu pro buzení lineárně polarizované vlny. Napájení koaxiální sondou je dále použito pro buzení kruhově polarizované flíčkové antény. Za účelem získání širšího pásma osového poměru je navrženo napájení flíčkové antény ve dvou bodech. Funkčnost všech anténních struktur je popsána pomocí parametrických simulací a ověřena realizací a měřením vyrobených prototypů antén. Prezentované napájecí metody představují nový způsob napájení pro mikropáskové antény využívající technologii SIW. Ve druhé části práce (kapitola 3) je pojednáno o implementaci štěrbinou napájené mikropáskové anténní struktury do malých anténních polí o velikosti 2x2 a 1x4. V případě lineární řady je uvažováno amplitudové rozložení pro optimální potlačení postranních laloků. Obě navržené anténní řady jsou ověřeny měřením a v porovnání s podobnými anténními řadami dostupnými v literatuře dosahují širšího pracovního pásma kmitočtů a vyššího zisku.
The thesis deals with the research of microstrip patch antennas and antenna arrays fed by a substrate integrated waveguide (SIW). Exploiting an SIW structure for microstrip patch antenna feeding combines the benefits of both structures. The result is a compact antenna structure retaining advantageous properties of microstrip patch antennas and having a radiation characteristic non-effected by spurious radiation which is usually produced by a conventional feeding line. The thesis consists of two factual parts. The first one (Chapter 2) deals with the design of microstrip patch antennas and exploiting a substrate integrated waveguide for their feeding. The first two microstrip patch antennas exploit an SIW and a slot or a coaxial probe in order to excite a linearly-polarized wave. SIW-based probe feeding is further utilized for exciting a single- and dual-fed circularly-polarized microstrip patch. The functionality of the proposed antenna structures is described using parametric analyses and verified by measuring of fabricated prototypes. The proposed feeding methods represent a novel feeding approach for microstrip patch antennas exploiting SIW technology. The second part of the thesis (Chapter 3) deals with implementing the linearly-polarized aperture-coupled microstrip patch antenna structure fed by SIW into two small antenna arrays consisting of 2x2 and 1x4 radiators. An amplitude distribution is considered in the case of the linear antenna array for optimum suppression of side lobes. Both proposed antenna arrays are verified by measurements. Compared to similar antenna arrays available in the literature, they reach a wider operating frequency band and a higher gain.
The thesis deals with the research of microstrip patch antennas and antenna arrays fed by a substrate integrated waveguide (SIW). Exploiting an SIW structure for microstrip patch antenna feeding combines the benefits of both structures. The result is a compact antenna structure retaining advantageous properties of microstrip patch antennas and having a radiation characteristic non-effected by spurious radiation which is usually produced by a conventional feeding line. The thesis consists of two factual parts. The first one (Chapter 2) deals with the design of microstrip patch antennas and exploiting a substrate integrated waveguide for their feeding. The first two microstrip patch antennas exploit an SIW and a slot or a coaxial probe in order to excite a linearly-polarized wave. SIW-based probe feeding is further utilized for exciting a single- and dual-fed circularly-polarized microstrip patch. The functionality of the proposed antenna structures is described using parametric analyses and verified by measuring of fabricated prototypes. The proposed feeding methods represent a novel feeding approach for microstrip patch antennas exploiting SIW technology. The second part of the thesis (Chapter 3) deals with implementing the linearly-polarized aperture-coupled microstrip patch antenna structure fed by SIW into two small antenna arrays consisting of 2x2 and 1x4 radiators. An amplitude distribution is considered in the case of the linear antenna array for optimum suppression of side lobes. Both proposed antenna arrays are verified by measurements. Compared to similar antenna arrays available in the literature, they reach a wider operating frequency band and a higher gain.
Description
Citation
MIKULÁŠEK, T. Mikropáskové flíčkové antény napájené vlnovodem integrovaným do substrátu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Elektronika a sdělovací technika
Comittee
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc. (člen)
prof. Ing. Zbyněk Škvor, CSc. (člen)
prof. Ing. Čestmír Vlček, CSc. - oponent (člen)
doc. Ing. Milan Polívka, Ph.D. - oponent (člen)
prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida (člen)
prof. Ing. Miloš Mazánek, CSc. (člen)
Date of acceptance
2013-10-31
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení