|
|
Experimental wireless link in frequency band 60 GHz
Lambor, Jiří ; Polívka, Milan (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
This thesis is focused on a wireless link operating in 60 GHz frequency band. In this band, the attenuation due to resonance of oxygen is high. Thanks to this property, we are able to ensure a proper insulation of communication links working in two close bands. The document compares commercially available modules of offered by different manufacturers for the operation in this band. The design, the simulation and the fabrication of a antenna and its feeder are described in the next part of the thesis. The system is fabricated using a SIW technology.
|
|
|
Special reflectors for wideband dipole antennas
Velička, Pavel ; Goňa, Stanislav (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
The thesis is focused on special corrugated reflectors for ultra-wideband antennas. Corrugated reflectors are divided into a type H and a type E. Both these types are mutually combined. All those reflectors are simulated and subsequently analyzed. The thesis also deals with different types of broadband dipoles, which are completed by investigated types of reflectors. Created reflector antennas are then compared. For antennas exhibiting the best parameters, we performed simulations of the transmission between two antennas. For the simulations, we used CST Microwave Studio. Selected antennas were manufactured and measured. Consequent simulations were aimed to detect differences between the simulated and measured results.
|
|
|
Antennas for Wireless Body Area Networks
Hebelka, Vladimír ; Schejbal, Vladimír (referee) ; Vrba,, Jan (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
Disertační práce je zaměřena na vytvoření návrhu antény operující v blízkosti lidského těla. Kritické parametry zahrnují impedanční přizpůsobení, polarizační vlastnosti a vyzařovací charakteristiky. Základní výzkum je proveden na zjednodušených modelech lidského těla, kde jsou striktně definovány materiálové vlastnosti. Pro pokročilejší analýzu jsou využity detailnější modely. Simulace jsou konfrontovány s měřením na reálných vzorcích. V práci zahrnujeme interakci mezi anténou a lidským tělem.
|
|
|
Probabilistic Neural Networks for Special Tasks in Electromagnetics
Koudelka, Vlastimil ; Tučková,, Jana (referee) ; Hartnagel, Hans Ludwig (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
Tato práce pojednává o technikách behaviorálního modelování pro speciální úlohy v elektromagnetismu, které je možno formulovat jako problém aproximace, klasifikace, odhadu hustoty pravděpodobnosti nebo kombinatorické optimalizace. Zkoumané methody se dotýkají dvou základních problémů ze strojového učení a combinatorické optimalizace: ”bias vs. variance dilema” a NP výpočetní komplexity. Boltzmanův stroj je v práci navržen ke zjednodušování komplexních impedančních sítí. Bayesovský přístup ke strojovému učení je upraven pro regularizaci Parzenova okna se snahou o vytvoření obecného kritéria pro regularizaci pravděpodobnostní a regresní neuronové sítě.
|
|
|
Textile Integrated Waveguide Components
Cupal, Miroslav ; Polívka, Milan (referee) ; Joler, Miroslav (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
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.
|
|
|
Terahertz Antenna Arrays for Communications
Warmowska, Dominika ; Joler, Miroslav (referee) ; Pokorný, Michal (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
The thesis is focused on the research of THz antenna arrays to be used for communications. Attention is turned to modeling metallic surfaces at THz frequencies, a proper characterization of gold conductivity, its relation to Drude model and corresponding measurements. Moreover, the best methods for modeling thin metallic layers (depending on the skin depth related to the metal thickness) are presented. An optimized element of a THz 2×2 antenna array designed for the application of communications is developed in a way that enables an expansion to a larger array. The expansion ability is demonstrated on a 4×4 antenna array which is presented in the thesis too. The designed antennas achieve parameters better than the state-of-art antennas. The presented antennas radiate circularly polarized wave at THz frequencies, operate in a wide bandwidth, have a high gain and are of a compact size. In the thesis, an 8×8 antenna array with a beam steering capability is presented. The main beam of the antenna array can be controlled in two dimensions. A high gain of the radiated circularly-polarized wave can be achieved that way. Different approaches to modeling antennas with thin metallic layers are compared and the best methods are recommended from the viewpoint of different requirements. The designed 2×2 and 4×4 antenna arrays are manufactured using a microfabrication technology. Each step of the fabrication is described in detail and discussed. The reflection coefficient at the input of antennas is measured and compared with simulations. Discrepancies in results are associated with surface roughness which is analyzed by a scanning probe microscope and a scanning electron microscope. By down-scaling the developed THz antenna, a low-profile high-gain antenna for Ka-band space applications is designed. The presented antenna achieves better results than state-of-art CubeSat antennas. The antenna performance is verified by a prototype to be operated at 9 GHz, and the radiation characteristics are experimentally confirmed.
|
|
|
Frequency doubling active antenna
Tomíček, Martin ; Černý, Petr (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
This thesis deals with the analysis of a planar antenna operating at two frequencies with use frequency doubling. The design and simulation of the antenna in ANSOFT Designer is described. The antenna is designed for two operating frequencies 900 MHz and 1.8 GHz. The antenna is required to operate TM10 mode and TM01 modes.
|
|
|
Finite Element Time Domain and Its Applications
Cigánek, Jan ; Dědková, Jarmila (referee) ; Karban, Pavel (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
Disertační práce se zabývá modelováním dispersních materiálů metodou konečných prvků v časové oblasti. V práci jsem navrhl matematický model zahrnující dispersní modely a aplikoval jsem na něj metodu konečných prvků. Pozornost jsem věnoval třem nejvíce používaným dispersním modelům. Jedná se o Debyeho model, Lorentzův model a Drudův model. Dále jsem se zabýval technikami implementace těchto dispersních modelů. Techniky jsem zabudoval do metody konečných prvků. Navíc jsem vyvinul novou metodu založenou na technice digitální filtrace. Funkčnost vyvinutých metod a technik jsem ověřil na řadě testovacích příkladů. Diskutoval jsem dosažené výsledky a navrhuji jejich možná vylepšení.
|
|
|
Antenna Arrays with Synthesized Frequency Response of Gain
Všetula, Petr ; Polívka,, MIlan (referee) ; Bonefačic, Davor (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
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.
|
|
|
Printed wearable antennas
Trubák, Jan ; Láčík, Jaroslav (referee) ; Raida, Zbyněk (advisor)
The project deals with the design of a planar antenna on a textile substrate. The antenna should operate at the frequency of 5.8 GHz. Parameters of the fabricated antenna are compared with characteristics of the antenna simulated in Ansys HFSS. The best possible match between simulated and measured results is obtained by measuring the relative permittivity of the textile substrate, by calculating optimal dimensions of the layout of the planar antenna and by suitable modifications of the simulation model.
|
guest ::
