|
|
Numerické modelování periodických struktur
Nešpor, Dušan ; Bartušek, Karel (oponent) ; Brančík, Lubomír (oponent) ; Fiala, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá zkoumáním dynamického elektromagnetického pole na periodických strukturách. Pozornost je zaměřena na tři hlavní typy rezonančních struktur, podle možnosti jejich využití. Prvním typem jsou materiály realizující záporný index lomu dopadajícího elektromagnetického vlnění. Druhým typem jsou struktury s postupnou změnou impedance, využitelné jako bezodrazové povrchy. Třetím typem jsou periodické struktury, které jsou schopné vhodným způsobem tvarovat rozložení elektromagnetického pole a umožňují realizaci magnetoinduktivní čočky pro nukleární magnetickou rezonanci. Analýza vlastností periodických rezonančních struktur byla provedena především pomocí numerických modelů využívajících metody konečných prvků v kombinaci s odvozením analytických vztahů a experimentálním měření nezářivé složky elektromagnetického pole. Práce obsahuje fyzikální popis základních elementů periodických rezonančních struktur. Fyzikální vlastnosti elementů byly detailně zkoumány pomocí numerické analýzy. V průběhu řešení disertační práce byla na základě dat získaných numerickou analýzou a experimentálním měřením navržena úprava nejpoužívanějších rezonančních struktur s cílem dosažení požadovaných vlastností. Dále bylo navrženo několik nových typů rezonančních elementů, rezonančních struktur a realizačních postupů. Ověření správnosti výsledků numerických analýz a fyzikálních vlastností realizovaných vzorků rezonančních struktur bylo provedeno pomocí navržené a realizované metody měření nezářivé složky elektromagnetického pole.
|
|
|
Návrh a realizace metamateriálové struktury
Kovaľová, Soňa ; Drexler, Petr (oponent) ; Nešpor, Dušan (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá návrhom periodických rezonančných štruktúr, skúmaním ich vplyvu na okolité elektromagnetické pole a realizáciou magnetoinduktívnej šošovky s potenciálnym využitím pri zobrazovaní pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie a jej kmitočtovým ladením variáciou rôznych parametrov. Na analýzu vlastností navrhovaných štruktúr bola použitá numerická metóda konečných prvkov v programe Ansys HFSS.
|
|
|
Antény s kryty z metamateriálů
Martínek, Luděk ; Tkadlec, Roman (oponent) ; Pítra, Kamil (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou mikropáskových antén s kryty z metamateriálů. Nejprve jsou popsány planární antény, jejich problémy a vznik povrchových vln. Povrchové vlny způsobují nechtěné vazby mezi dílčími částmi struktury a degradují její parametry. Řešením je využití struktur s elektromagnetickým zádržným pásmem(EBG). Jedná se o periodické struktury, které jsou schopny v určitých pásmech kmitočtů povrchové vlny zadržovat. Dále je ukázáno jak mohou EBG struktury ve funkci superstrátu zlepšit směrovost a zisk antény. Je popsáno vyzařování klasické mikropáskové antény s metalo-dielektrickým EBG superstrátem a s čistě dielektrickým dvouvrstvým superstrátem. Obě struktury jsou navrženy a simulovány v programu CST Microwave Studio. Dále je popsáno vyzařování antény s tzv. mushroom strukturou a s metalo-dielektrickým EBG superstrátem. Struktura je opět navržena a simulována v programu CST MWS. Nakonec jsou obě struktury s metalo-dielektrickým superstrátem realizovány a změřeny.
|
|
|
Počítačové modelování metamateriálů
Beran, Jaroslav ; Kovács, Peter (oponent) ; Oliva, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá metamateriálovými strukturami. Což jsou periodické struktury, které mohou mít permitivitu nebo permeabilitu, popřípadě oba tyto parametry, záporné. Je provedeno testování na třech základních strukturách: Split Loop Array; Spiral Array a Double Spiral Array. Pro každou strukturu je vytvořen disperzní diagram a jsou sledovány S – parametry. Testování je prováděno v komerčním software Ansoft High Frequency Structure Simulator a CST Microwave Studio. Sledují se zádržná pásma těchto struktur a kdy se struktura chová jako left – handed medium nebo right – handed medium. Výsledky jsou porovnány s výsledky v literatuře.
|
|
|
Smart Structures with Integrated Piezoelectric Materials
Pinček, Ladislav ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
This thesis deals with the examination of smart material properties of auxetic structure with electromechanical transformation developed at BUT. The work deals in single steps with the assembling of laboratory samples of smart material systems, experimental examination of electromechanical properties, model designing, and proposing technically feasible applications. Several technical applications have been proposed. The proposed technical applications were investigated experimentally or by simulation and the potential for further research was considered.
|
|
| |
|
|
Analýza elektromagnetické vlny na rozhraní heterogenního prostředí
Kadlec, Radim ; Lazar, Josef (oponent) ; Macháč, Jan (oponent) ; Kroutilová, Eva (vedoucí práce)
Práce se zabývá analýzou řešení poměrů na rozhraní vrstev s různými elektromagnetickými vlastnostmi s využitím důsledného teoretického odvození analytických vztahů. Problém řeší i pro vícenásobná rozhraní se zahrnutím efektu šíření elektromagnetické vlny s rozdílnou okamžitou rychlostí. Práce obsahuje přehled a formulaci základních vlastností metod používaných pro analýzu šíření elektromagnetické vlny, a to zejména paprskových modelů. V průběhu řešení disertační práce byly navrženy a ověřovány algoritmy pro analýzu složek elektromagnetického pole na souboru odlišných rovinných vrstevnatých materiálů. Algoritmus byl sestaven tak, aby bylo snadné vyhodnocovat všechny složky elektromagnetického pole v závislosti na rychlosti šíření vlny v heterogenním prostředí. Navržené algoritmy jsou porovnávány pomocí odlišných numerických metod pro modelování elektromagnetických vln na rozhraní materiálu. Byly porovnány složky elektromagnetického pole ve společných bodech modelu. Ve spojení s nástroji pro analýzu odezvy materiálu na zdroj spojitého signálu představují algoritmy doplňující nástroj pro návrh vrstevnatého materiálu. Návrh vrstevnatého materiálu umožňuje realizovat například bezodrazové plochy, bezodrazový přechod mezi prostředími a filtry jak pro optické, tak pro radiové kmitočty.
|
|
|
Modeling metamaterial microwave resonators
Zvolenský, Tomáš ; Kovács, Peter (oponent) ; Raida, Zbyněk (vedoucí práce)
The project is aimed to modeling microwave resonators from metamaterial (materials with negative refraction index). First, basics of metamaterials are explained, their creation is described, and their properties essential to the design of microwave resonators are discussed. Second, a metamaterial planar resonator is designed. For this purpose, functions for computing the layout dimensions were programmed. The designed structures were simulated in Zeland IE3D. Simulated structures were optimized to reach desired resonant frequencies. The first resonator consisted from a single elementary cell, and the second one from two cells tuned to different frequencies. Resonators were fabricated, and their properties were experimentally verified.
|
|
|
Využití metamateriálů pro zlepšení parametrů antén
Šporik, Vladimír ; Hertl, Ivo (oponent) ; Raida, Zbyněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem planární antény rezonančního typu, která je založena na kombinaci levo- a pravotočivých vlastností přenosového vedení. Toto vedení se nazývá CRLH vedení a vychází ze tzv. hříbkové struktury. Výhody navržené koncepce antény jsou demonstrovány detailním srovnáním jejich základních parametrů s parametry konvenční flíčkové antény.
|
|
|
Studie šíření širokospektrých signálů nehomogenním prostředím
Měcháček, Radek ; Drexler, Petr (oponent) ; Fiala, Pavel (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na teoretické poznatky jak z oblasti elektromagnetického pole, tak z oblasti specifických vlastností měřeného metamateriálu. Nejprve jsou poskytnuty informace o základech elektromagnetického pole, k problematice periodických struktur až k vlastnostem požadovaných metastruktur. Dále je navrženo experimentální pracoviště pro měření vlastností metamateriálů. K měření bude využito jak harmonického signálu, tak širokopásmového signálu v kmitočtovém rozsahu cca 100MHz až 10GHz. V poslední části práce je realizováno navržené experimentální pracoviště a jsou vyhodnoceny některé charakteristiky použitých antén a měření na zvoleném vzorku.
|
host ::
RSS.