Perforovaná dielektrika a dielektrické rezonátorové antény s vyššími módy

Abstract

Práce se zabývá buzením vyšších módů v kvádrových a válcových dielektrických rezonátorových anténách pro účely zvýšení zisku. Pomocí numerických simulací jsou studovány vlastnosti a limity anténních prvků. Je zkoumáná vzájemní vazba mezi dielektrickými rezonátorovými anténami pracujícími s vyššími vidy a na základě výsledků je možno usuzovat o vhodnosti těchto prvků k popužití v anténních řadách. V práci je popsán analytický model efektivní permitivity perforovaných dielektrik, který respektuje anizotropní povahu tohoto materiálu. Model je založen na Maxwell Garnettové aproximácií nehomogenních materiálů. Dále jsou studovány povrchové vlny na perforovaných substrátech a je ověřena použitelnost teoretického modelu i v tomto případě. Nakonec jsou studovány dielektrické rezonátorové antény vytvořené pomocí perforací v dielektrickém substrátu a je demonstrováno zhoršení určitých vlastností takových antén.

The thesis deals with the excitation of higher-order modes in the rectangular and cylindrical dielectric resonator antennas for gain enhancement purpose. The properties and limitations of the antenna elements are studied numerically. Mutual coupling between the higher-order mode dielectric resonators is examined and the results prove the elements to be suitable for antenna array applications. For perforated dielectrics, an analytical model of effective permittivity that respects its anisotropic properties is proposed. The model is based on the Maxwell Garnett approximation of inhomogeneous media. Surface waves on perforated substrates are then studied and the validity of the analytical model is verified also in this case. The dielectric resonator antennas embedded in perforated substrates are studied and certain degradations in antenna properties are pointed out.