Original title: Rekonstrukce blízkého pole antén
Translated title: Reconstruction of the Antenna Near-Field
Authors: Puskely, Jan ; Mazánek, Miloš (referee) ; Schejbal, Vladimír (referee) ; Nováček, Zdeněk (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2011
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Cílem disertační práce je navrhnout efektivně pracující algoritmus, který na základě bezfázového měření v blízkém poli antény bude schopen zrekonstruovat komplexní blízké pole antény resp. vyzařovací diagram antény ve vzdáleném poli. Na základě těchto úvah byly zkoumány vlastnosti minimalizačního algoritmu. Zejména byl analyzován a vhodně zvolen minimalizační přistup, optimalizační metoda a v neposlední řadě i optimalizační funkce tzv. funkcionál. Dále pro urychlení celého minimalizačního procesu byly uvažovány prvotní odhady. A na závěr byla do minimalizačního algoritmu zahrnuta myšlenka nahrazující hledané elektrické pole několika koeficienty. Na základě předchozích analýz byla navržená bezfázová metoda pro charakterizaci vyzařovacích vlastností antén. Tato metoda kombinuje globální optimalizaci s obrazovou kompresní metodou a s lokální metodou ve spojení s konvečním amplitudovým měřením na dvou površích. V našem případě je globální optimalizace použita k nalezení globálního minima minimalizovaného funkcionálu, kompresní metoda k redukci neznámých proměnných na apertuře antény a lokální metoda zajišťuje přesnější nalezení minima. Navržená metoda je velmi robustní a mnohem rychlejší než jiné dostupné minimalizační algoritmy. Další výzkum byl zaměřen na možnosti využití měřených amplitud pouze z jednoho měřícího povrchu pro rekonstrukci vyzařovacích charakteristik antén a využití nového algoritmu pro rekonstrukci fáze na válcové geometrii. The aim of this dissertation thesis is to design a very effective algorithm, which is able to reconstruct the antenna near-field and radiation patterns, respectively, from amplitude-only measurements. Under these circumstances, the properties of minimization algorithm were researched. The selection of the minimization approach, optimization technique and the appropriate functional were investigated and appropriately chosen. To reveal the global minimum area faster, the possibilities in the form of initial estimates for accelerating minimization algorithm were also considered. And finally, the idea to represent the unknown electric field distribution by a few coefficients was implicated into the minimization algorithm. The designed near-field phaseless approach for the antenna far-field characterization combines a global optimization, an image compression method and a local optimization in conjunction with conventional two-surface amplitude measurements. The global optimization method is used to minimize the functional, the image compression method is used to reduce the number of unknown variables, and the local optimization method is used to improve the estimate achieved by the previous method. The proposed algorithm is very robust and faster than comparable algorithms available. Other investigations were focused on possibilities of using amplitude from only single scanning surface for reconstruction of radiation patterns and the application of the novel phase retrieval algorithm for cylindrical geometry.
Keywords: bezfázová měření; Blízké pole antén; Fourierův iterační algoritmus; globální optimalizace; obrazové kompresní metody; rekonstrukce fáze; rovinné a válcové snímání blízkého pole; Antenna under test; Fourier iterative algorithm; global optimizations; image compression methods; phase reconstruction; phaseless near-field measurement; planar and cylindrical near-field scanning

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/633

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-556694


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses