Měření komplexní permitivity materiálů metodou ve volném prostoru

Abstract

Cílem této diplomové práce je vývoj měřicího pracoviště pro metodu měření komplexní permitivity ve volném prostoru. Na začátku diplomové práce je metoda popsána. Dále je pozornost zaměřena na diskusi týkající se elektromagnetických vlastností hmoty, srovnáním používaných metod pro měření komplexní permitivity, interakcí rovinné elektromagnetické vlny s rovinnou nekonečnou deskou obecného dielektrického prostředí a popisem vyzařovacích diagramů mikrovlnných antén. Ve zbytku práce je navrženo a vyrobeno měřicí pracoviště pro metodu měření ve volném prostoru. Jako zářič je vybrána pyramidální trychtýřová anténa. Anténa je navržena včetně přechodu koaxiální kabel – vlnovod v programu CST Microwave Studio, následně vyrobena ve dvou vzorcích a změřena. V závěru je vyrobené měřicí pracoviště využito k měření komplexní permitivity.The aim of this thesis is the development of the workplace for the complex permittivity measurement by free space method. At the beginning of this thesis, the method is described. Further attention is focused on the discussions concerning electromagnetic properties of materials, comparison of the methods used for complex permittivity measurement, interactions of planar electromagnetic wave with planar infinite dielectric slab of general environment and description of radiation patterns of microwave antennas. In the rest of the thesis, the measuring workplace for the free space method is designed and fabricated. A pyramidal horn antenna is selected as a radiator. The antenna is designed with coax to waveguide transition in CST Microwave Studio, and than fabricated in two samples and measured. Finally, the fabricated measuring workplace is exploited for the complex permittivity measurement.