3D tištěné mikrovlnné struktury

Abstract

Tato disertační práce se zaměřuje na vývoj metod pro návrh a optimalizaci pixelových mikrovlnných struktur. Byl navržen nový optimalizační algoritmus nazvaný Binary Ink Stamp Optimization (BISO), který prokázal své vlastnosti jak na testovacích úlohách, tak i v praktických návrzích antén a filtrů. Byla představena návrhová procedura pro SIW trychtýřové antény využívající pixelové dielektrické zátěže a ověřena na návrhu tří antén. Byla představena automatizovaná procedura pro návrh vlnovodových filtrů založených na pixelaci, která byl aplikována na návrh dvou filtrů pro pásmo X. Všechny prototypy byly vyrobeny pomocí 3D tisku. Pro charakterizaci elektromagnetických vlastností 3D tištěných materiálů použitých pro návrh výše zmíněných struktur byla využita TR metoda.This dissertation focuses on the development of methods for the design and optimization of pixelated microwave structures. A novel optimization algorithm, Binary Ink Stamp Optimization (BISO), was proposed and demonstrated strong performance on benchmark problems as well as in practical antenna and filter designs. A design strategy for SIW horn antennas employing pixelated dielectric loads was introduced and validated through the design of three antennas. An automated procedure for waveguide filter design based on pixelation was developed and applied to two X-band filters. All prototypes were fabricated using 3D printing. The TR method was used to characterize the electromagnetic properties of the 3D-printed materials used for the design of the aforementioned structures.