HORÁK, J. Planární antény na substrátech s elektromagnetickými zádržnými pásmy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Úvod. Předkládaná disertační práce je zaměřena na vypracování originální metodiky návrhu planárních antén, jejichž konstrukce využívá substráty a superstráty s elektromagnetickými zádržnými pásmy. Dosavadní výzkum v dané oblasti se dominantně zaměřoval na jednopásmové a úzkopásmové struktury. Ambicí předložené disertace bylo posunout poznání v dané oblasti směrem k širokopásmovým a vícepásmovým strukturám. Výsledky výzkumu širokopásmových a vícepásmových anténních struktur se substráty a superstráty s elektromagnetickými zádržnými pásmy lze podle mého názoru považovat za nejzávažnější původní přínos předkládané disertace. Originalita řešení. Doktorand navrhnul původní metodiku návrhu planárních antén, jejichž konstrukce je založena na využití substrátů a superstrátů s elektromagnetickými zádržnými pásmy. Navržená metodika kombinovala numerické modelování anténních struktur v programu CST Microwave Studio spolu s využitím vlastních optimalizačních skriptů na bázi evolučních algoritmů a inteligence roje. Z časových důvodů nebyly dosažené výsledky experimentálně ověřeny. Publikování jádra. Doktorand publikoval řešení některých dílčích úkolů vedoucích k cíli disertace v příspěvcích ve sbornících mezinárodních a národních konferencí a v impaktovaných časopisech Microwave and Optical Technology Letters (dva články) a Radioengineering (jeden článek). Závěr. Osobně jsem přesvědčen, že předkládaná práce má dobrou úroveň. Proto ji jako doktorandův školitel doporučuji k obhajobě.
Posudek disertační práce Ing. Jiřího Horáka na téma Planární antény na substrátech s elektromagnetickými zádržnými pásmy Disertační práce se zabývá problematikou sofistikované analýzy vlastností EGB struktur v souvislosti s jejich využitím ke zlepšení parametrů nových anténních struktur. Cílem práce bylo vytvořit metodiku pro návrh vícepásmových planárních antén na vícepásmových EBG substrátech, která bude zahrnovat jak vlastní návrh EBG substrátů pro dvou- a třípásmovou planární anténu, tak návrh antény ve vhodně zvoleném komerčním softwaru a následné experimentální ověření návrhu. Cílem práce bylo také navrhnout optimalizační postup pro výběr vhodných rozměrů anténní struktury, které umožní optimální impedanční přizpůsobení této struktury. Námět práce odpovídá oboru disertace. Stanovené cíle zahrnují dosud neřešenou problematiku a vychází ze současného stavu vědy v oblasti vývoje a výzkumu návrhu moderních anténních struktur. Práce je rozdělena do 5 kapitol. V úvodní kapitole autor uvádí názorný přehled o aktuálním stavu a možných směrech vývoje řešené problematiky, kterou se v rámci své disertace zabývá. V kapitole 2 jsou stanoveny cíle disertační práce. V kapitole 3 je velmi podrobně a systematicky provedena analýza vlastností monopólové antény, jedno- a dvou-pásmové planární antény na substrátech EBG a s EBG superstrátem využívající moderní softwarové prostředky pro simulaci praktických vlastností zkoumaných struktur. Na základě výsledků jsou zde stanoveny zásady, doporučení a metodika pro návrh anténní struktury s požadovanými vlastnostmi. Vlastnosti vybraných globálních optimalizačních algoritmů, které jsou použitelné k návrhu rozměrů zadaných anténních struktur, jsou popsány v kapitole 4. V této části je dále navržen optimalizační postup založený na genetických algoritmech, jehož cílem je nalézt takové parametry anténní struktury, které minimalizují kriteriální funkci. Kriteriální funkce je definována tak, aby pro nalezené optimální parametry byla struktura impedančně přizpůsobená. Navržený postup byl aplikován na optimalizaci dvou-pásmové flíčkové antény na klasickém a dvou-pásmovém EBG substrátu, kde vyšší pracovní pásmo bylo vytvořeno dvěma U štěrbinami umístěnými naproti sobě. V závěru práce jsou shrnuty a vyhodnoceny dosažené výsledky. Hlavní přínos disertace vidím především ve formulaci zásad, doporučení a vytvoření nové metodiky pro sofistikovaný návrh moderních anténních struktur s požadovanými parametry. Navržená metodika byla stanovena na základě komplexního podrobného rozboru a numerických simulací vlastností různých modifikací anténních struktur, které autor v rámci své disertační práce realizoval a pečlivě vyhodnotil. Rovněž návrh algoritmu pro stanovení parametrů impedančně přizpůsobené anténní struktury, aplikovaný na optimalizaci rozměrů dvou-pásmové flíčkové antény, je dalším přínosem práce. Je škoda, že nebyly výsledky dosažené simulacemi ověřeny také experimentem. Z výše uvedeného je však zřejmé, že disertační práce vykazuje původní, přínosné části. Dotazy k práci V podkapitole 4.4 je poměrně stručně popsána metodika optimalizace rozměrů dvou-pásmové flíčkové antény, je definována kriteriální funkce a vymezeny optimalizované parametry, tj. 6 rozměrů pro konstrukci U-štěrbiny, délka a šířka hlavního flíčku a pozice napájení v ose x. Mohl by autor doplnit pro ilustraci konkrétní startovací hodnoty těchto parametrů a odpovídající impedanci a následně uvést pro srovnání hodnoty výsledné tj. optimalizované (rozměry i impedance)? Může být průběh hodnoty kriteriální funkce (viz obr. 66) závislý na startovacích hodnotách optimalizovaných parametrů? Disertační práce je zpracována přehledně, názorně a srozumitelně, na velmi dobré jazykové, grafické i odborné úrovni a prokazuje schopnosti uchazeče samostatně vědecky pracovat. Problematika související s disertací byla publikována dostatečně. Autor od roku 2005 průběžně publikoval nebo se spolupodílel na publikaci původních článků v zahraničních i tuzemských časopisech, výsledky práce současně prezentoval na mezinárodních konferencích a na konferencích nebo seminářích pořádaných v České republice. Uchazeč byl také řešitelem 2 domácích projektů, jejichž problematika rovněž souvisí s disertační prací. Z výše uvedeného vyplývá, že se jedná o perspektivního vědecko-pedagogického pracovníka. Závěr: Posuzovaná disertační práce Ing. Jiřího Horáka i jeho dosavadní vědecko-pedagogická činnost odpovídají obecně uznávaným požadavkům k udělení akademického titulu Ph.D. Po úspěšném obhájení práce doporučuji udělit uchazeči titul Ph.D. V Brně dne 10.11.2009 Prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc. UTEE FEKT VUT v Brně
Oponentský posudek disertační práce “Planární antény na substrátech s elektromagnetickými zádržnými pásmy” disertanta Ing. Jiřího Horáka Disertant Ing. Jiří Horák si jako téma své disertační práce vybral “Planární antény na substrátech s elektromagnetickými zádržnými pásmy”. Toto téma je v současné době aktuální a plně zapadá do oboru Elektronika a sdělovací technika programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika. Práce sestává z abstraktu, obsahu, samotné práce a příloh. Práce samotná čítá 49 stran a je členěna do pěti kapitol, z nichž prvá - Úvod - obsahuje kromě vlastního vysvětlení problematiky substrátů se zádržnými pásmy (nadále jen EBG) i rešerši současného stavu problematiky ve světě. Na ni navazuje kapitola druhá, ve které si autor vytkl cíle, k nimž má disertace dospět. V kapitole třetí se autor věnuje samotnému návrhu a simulaci EBG substrátů a kapitola tak tvoří vlastní jádro disertace. Kapitola čtvrtá se zabývá některými moderními optimalizačními algoritmy, pohříchu velmi zběžně a obecně, takže přínos jejího zařazení pro práci samotnou se stává problematickým. Není také jasné, proč byly vybrány právě uvedené metody. Úvodní odstavec kapitoly navozuje dojem, jako by další globální algoritmy ani neexistovaly. Kapitola se odkazuje na zdrojový text programu uvedený v příloze, což zhoršuje orientaci. Navíc není zahrnutí detailního zdrojového textu velkým přínosem, neboť parametry tohoto poměrně rozšířeného algoritmu by čtenář snadněji seznal z krátkého shrnutí přímo v textu, aniž by se musel předtím seznamovat s programem a programovacím prostředím VisualBasic. Pátou kapitolou je závěr. Jeho přečtení vzbuzuje řadu otázek, které samotná práce nezodpovídá. Je však možné, že autor odpovědi na tyto otázky probádal, jen je nezahrnul do textu odevzdané práce. Vzhledem k tomu navrhuji, aby disertant během obhajoby zodpověděl několik otázek: 1. V závěru je uvedeno, že bylo vybíráno z několika optimalizačních metod. Jaké testy byly provedeny? Jaké konkrétní algoritmy byly porovnávány, jak byla vhodnost posuzována, o kolik či kolikrát byla výsledně vybraná metoda vhodnější? 2. Byly výsledky simulací v práci navržených antén s EBG konfrontovány s experimentem (nikoli nutně disertantem samým)? 3. Ze kterých prací čerpá použitý optimalizační algoritmus (implementovaný v příloze do jazyka Visual Basic)? 4. Jak je definován činitel přenosu, který je uveden v textu na str. 18 až 20? 5. Na str. 22 se porovnávají výsledky simulací autorem provedených v programu CST Microwave studio s publikovanými výsledky simulace v programu Ansoft HFSS. Jak si disertant vysvětluje uváděné rozdíly? Má zkoumaná struktura skutečně rezonanci na frekvenci 14,3 GHz? 6. V cílech disertace na str. 13 je jako prvý cíl uvedena “metodika návrhu vícepáskových planárních antén na vícepáskových EBG substrátech“. Ačkoli jsem v práci nalezl návrh antén, explicitní uvedení metodiky postrádám. Prosím tedy disertanta, aby metodiku uvedl alespoň při obhajobě práce. Z devatenácti prací uvedených v seznamu literatury jsou čtyři pracemi autora disertace. Mezi nimi je i práce v impaktovaném časopise, jejímž je prvním autorem. Z toho lze mít za prokázané, že autor přinesl vlastní originální přínos tématu disertace a osvojil si potřebné metody práce, snad škoda, že od vydání časopisecké publikace do odevzdání disertace uplynuly tři roky. Po zvážení všech uvedených skutečností doporučuji, aby oponovaná práce byla předmětem obhajoby, a aby - pokud budou při obhajobě uspokojivě zodpovězeny všechny otázky - byl disertantovi udělen titul PhD. V Praze dne 15. listopadu 2009 prof. Ing. Zbyněk Škvor, CSc.
eVSKP id 16669