|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
guest ::
