Komponenty na bázi vlnovodu integrovaného do textilu
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
Práce je zaměřena na výzkum struktur založených na vlnovodu integrovaném do textilu (TIW). Pozornost je věnována elektrické charakterizaci textilních materiálů (textilní substráty, nitě), které jsou využívány při implementaci antén, rekonfigurovatelných a aktivních obvodů integrovaných do textilu. Práce se zabývá návrhem vícevrstvých přechodů mezi mikropáskovým vedením na konvenčním substrátu a vedeními integrovanými do textilu. Dále je prezentován koncept přepínače integrovaného do textilu. Přepínač je řízen vodivými sloupky, které vytvářejí otevřenou či zavřenou stěnu prostřednictvím stejnosměrně ovládaných PIN diod. Na závěr je formulována metodika návrhu kruhově polarizovaných antén integrovaných do textilu, jež jsou určeny pro práci v ISM pásmech až do 24 GHz. Všechny postupy návrhu byly ověřeny simulacemi a měřeními reálných vzorků, které byly vyrobeny sítotiskem stříbrnou polymerovou pastou. Polovodičové komponenty byly k obvodům přilepeny vodivým stříbrným lepidlem. Komponenty vyrobené sítotiskem byly porovnávány s referenčními strukturami, které byly realizovány pomocí samolepicí měděné fólie.
The thesis is focused on the research of structures based on the Textile Integrated Waveguide (TIW). Attention is turned to the electrical characterization of textile materials (textile substrates, yarns) to be used for the implementation of textile-integrated antennas, reconfigurable and active circuits. The thesis deals with the design of multilayer transitions between a microstrip line on a conventional substrate and textile-integrated lines. Second, a concept of the textile-integrated switch is presented. The switch is controlled by conductive posts which are connected or disconnected by DC driven PIN diodes to form open or closed walls. Finally, the design methodology for textile-integrated circularly polarized antennas operating in ISM bands up to 24 GHz is proposed. All the design procedures were verified by simulations and measurements of real samples manufactured by screen-printing using a silver polymer paste. For bonding semiconductor components, conductive silver adhesives were used. Screen-printed components were compared with reference structures manufactured from a self-adhesive copper foil.
The thesis is focused on the research of structures based on the Textile Integrated Waveguide (TIW). Attention is turned to the electrical characterization of textile materials (textile substrates, yarns) to be used for the implementation of textile-integrated antennas, reconfigurable and active circuits. The thesis deals with the design of multilayer transitions between a microstrip line on a conventional substrate and textile-integrated lines. Second, a concept of the textile-integrated switch is presented. The switch is controlled by conductive posts which are connected or disconnected by DC driven PIN diodes to form open or closed walls. Finally, the design methodology for textile-integrated circularly polarized antennas operating in ISM bands up to 24 GHz is proposed. All the design procedures were verified by simulations and measurements of real samples manufactured by screen-printing using a silver polymer paste. For bonding semiconductor components, conductive silver adhesives were used. Screen-printed components were compared with reference structures manufactured from a self-adhesive copper foil.
Description
Keywords
Vlnovod integrovaný do textilu (TIW), 3D tkaná textilie, vodivá nit, sítotisk, vodivé lepidlo, kruhově polarizovaná anténa, rekonfigurovatelný přepínač, přechod z konvenčního vedení na vedení integrované do textilu., Textile integrated waveguide (TIW), 3D knitted fabric, conductive yarn, screen-printing, conductive adhesive, circularly polarized antenna, reconfigurable switch, transition from conventional to textile-integrated line.
Citation
CUPAL, M. Komponenty na bázi vlnovodu integrovaného do textilu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
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)
doc. Ing. Libor Dražan, CSc. (člen)
doc. Ing. David Vrba, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Václav Kotlan, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D. (člen)
prof. Miroslav Joler - oponent (člen)
doc. Ing. Milan Polívka, Ph.D. - oponent (člen)
Date of acceptance
2020-09-01
Defence
Práce Ing. Miroslava Cupala se zabývá výzkumem mikrovlnných komponentů integrovaných do textilií. K hlavním cílům práce patří hledání optimálních vazeb s vlnovodem integrovaným do textilie, analýza vlivů mikrovlnného přepínače, návrh kruhově polarizované antény a komparativní studie přenosových vlastností TIW vlnovodu tvořeného různými vlákny. Práce přináší nové poznatky v oblasti analýzy a simulací výše uvedených oblastí. Doktorand spojil ve své práci teoretické znalosti s technicko-inženýrskými schopnostmi a potvrdil tak svoji schopnost samostatné vědecké práce na velmi dobré úrovni. Komise se jednomyslně usnesla na závěru, že Ing. Miroslav Cupal splnil cíle dizertační práce a dosaženými výsledky a publikační činností splnil podmínky k udělení akademického titulu doktor.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení