Anténní řady se syntetizovanou kmitočtovou závislostí zisku

Abstract

V disertační práci popisuji metodu syntézy dipólové anténní řady s definovanou schopností prostorové a spektrální filtrace. Díky prostorové filtraci se směr hlavního laloku a hodnota zisku mění v celém pracovním pásmu jen zanedbatelně. Díky spektrální filtraci je hodnota zisku v pracovním pásmu nejvyšší a mimo toto pásmo nejnižší. Abychom syntetizovali anténní řadu s předepsanými filtračními vlastnostmi, optimalizujeme amplitudy, fáze a rozměry prvků dipólové anténní řady. Abychom počáteční optimalizaci co nejvíce urychlili, předpokládáme při výpočtu hodnot kriteriálních funkcí idealizovanou anténní řadu. Jelikož optimalizace zahrnuje požadavky na směr hlavního laloku, zisk i impedanční přizpůsobení, využíváme k syntéze multi-kriteriální optimalizaci. Optimalizovaná anténní řada byla následně analyzována ve vlnovém simulátoru, aby byl ověřen výsledek syntézy. Syntetizovaná anténní řada byla vyrobena a experimentálně byly ověřeny její vlastnosti.

In the thesis, we present a method of the synthesis of a dipole antenna array with prescribed spectral and spatial filtering capabilities. Thanks to the spatial filtering capabilities, the main lobe direction and the value of gain vary negligibly over the operating band. Thanks to the spectral filtering capabilities, the value of gain is maximal in the operating band and minimal out of the operating band. In order to synthesize a dipole array with prescribed filtering capabilities, amplitudes, phases and dimensions of antenna elements are optimized. The initial optimization is speeded up by considering an idealized antenna array when evaluating objective functions. Since the optimization comprises requirements on the main lobe direction, the value of gain and impedance matching, a multi-objective optimization is used. The optimized antenna array is analyzed by a full-wave simulator to verify results of the synthesis. Finally, the synthesized dipole array is manufactured and its performance is experimentally verified.