Modelování a optimalizace flíčkových antén

Abstract

Práce se zabývá modelováním flíčkových antén. Popisuje různé provedení tvaru anténního prvku a napájení mikropáskovým vedením nebo koaxiální sondou. Zaměřuje se na návrh a tvorbu antény pro 6 GHz, vyrobené na substrátu ARLON 25N a napájené mikropáskovým vedením. Návrh je tvořen nejdříve výpočtem z požadovaných parametrů antény a parametrů substrátu. Pro optimalizaci návrhu je použit program ANSOFT Designer který momentovou metodou počítá planární struktury. Po vyrobení je flíčková anténa proměřena na vektorovém analyzátoru. Výsledky vyrobené a simulované antény jsou navzájem porovnány grafy poměru stojatých vln při rozmítání frekvencí 5,5 až 6,5 GHz. Anténa je vymodelována i v programu COMSOL Multiphysics v dvojrozměrném provedení z kónického monopólu napájena koaxiální sondou a v trojrozměrném modelu napájena mikropáskovým vedením s rozměry optimalizované antény pro 6 GHz.This work is engaged in modeling of patch antennas. It describes various types of synthesizing the layout and designing the microstrip feeder or probe feeding. This work is focusing on modeling and creating a patch antenna for 6 GHz fabricated from ARLON 25N and fed by a microstrip. The layout is first calculated from required antenna parameters and substrate parameters. The optimization of the patch antenna is carried out in the program ANSOFT Designer, which analyzes planar structures by the moment method. The fabricated patch antenna is measured by a vector analyzer. Results of measurements and computations are compared in terms of frequency response of the standing wave ratio for the frequency interval from 5.5 to 6.5 GHz. The patch antenna is also modeled in the program COMSOL Multiphysics as a two-dimensional conical monopole with a coaxial feeding, and a three-dimensional patch fed by a microstrip; the design is optimized for the operation frequency 6 GHz.