Search

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Tato práce se zabývá problematikou mikropáskových antén s kryty z metamateriálů. Nejprve jsou popsány planární antény, jejich problémy a vznik povrchových vln. Povrchové vlny způsobují nechtěné vazby mezi dílčími částmi struktury a degradují její parametry. Řešením je využití struktur s elektromagnetickým zádržným pásmem(EBG). Jedná se o periodické struktury, které jsou schopny v určitých pásmech kmitočtů povrchové vlny zadržovat. Dále je ukázáno jak mohou EBG struktury ve funkci superstrátu zlepšit směrovost a zisk antény. Je popsáno vyzařování klasické mikropáskové antény s metalo-dielektrickým EBG superstrátem a s čistě dielektrickým dvouvrstvým superstrátem. Obě struktury jsou navrženy a simulovány v programu CST Microwave Studio. Dále je popsáno vyzařování antény s tzv. mushroom strukturou a s metalo-dielektrickým EBG superstrátem. Struktura je opět navržena a simulována v programu CST MWS. Nakonec jsou obě struktury s metalo-dielektrickým superstrátem realizovány a změřeny., This thesis deals with microstrip antennas covered by the metamaterials. First, are described planar antennas, their problems and the emergence of surface waves. Surface waves can cause unwanted coupling among particular parts of the structure and can degrade its parameters. The problem can be solved using an electromagnetic band gap structure (EBG). These periodic structures are able to suppress surface waves in different frequency bands. It is shown how the EBG structure in the function superstate improve directivity and antenna gain. Radiation conventional microstrip antenna with metallo-dielectric EBG superstrate and with the purely dielectric double-layer superstrate is described. The both structures are designed and simulated in CST Microwave Studio program. Further is described the antenna radiation with so-called mushroom structure and metallo-dielectric EBG superstate. The structure is again designed and simulated in CST MWS program. Finally, there are two structures with metallo-dielectric superstate implemented and measured.

Tato práce se zabývá problematikou mikropáskových antén s kryty z metamateriálů. Nejprve jsou popsány planární antény, jejich problémy a vznik povrchových vln. Povrchové vlny způsobují nechtěné vazby mezi dílčími částmi struktury a degradují její parametry. Řešením je využití struktur s elektromagnetickým zádržným pásmem(EBG). Jedná se o periodické struktury, které jsou schopny v určitých pásmech kmitočtů povrchové vlny zadržovat. Dále je ukázáno jak mohou EBG struktury ve funkci superstrátu zlepšit směrovost a zisk antény. Je popsáno vyzařování klasické mikropáskové antény s metalo-dielektrickým EBG superstrátem a s čistě dielektrickým dvouvrstvým superstrátem. Obě struktury jsou navrženy a simulovány v programu CST Microwave Studio. Dále je popsáno vyzařování antény s tzv. mushroom strukturou a s metalo-dielektrickým EBG superstrátem. Struktura je opět navržena a simulována v programu CST MWS. Nakonec jsou obě struktury s metalo-dielektrickým superstrátem realizovány a změřeny., This thesis deals with microstrip antennas covered by the metamaterials. First, are described planar antennas, their problems and the emergence of surface waves. Surface waves can cause unwanted coupling among particular parts of the structure and can degrade its parameters. The problem can be solved using an electromagnetic band gap structure (EBG). These periodic structures are able to suppress surface waves in different frequency bands. It is shown how the EBG structure in the function superstate improve directivity and antenna gain. Radiation conventional microstrip antenna with metallo-dielectric EBG superstrate and with the purely dielectric double-layer superstrate is described. The both structures are designed and simulated in CST Microwave Studio program. Further is described the antenna radiation with so-called mushroom structure and metallo-dielectric EBG superstate. The structure is again designed and simulated in CST MWS program. Finally, there are two structures with metallo-dielectric superstate implemented and measured.

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Tato práce se zabývá problematikou mikropáskových antén s kryty z metamateriálů. Nejprve jsou popsány planární antény, jejich problémy a vznik povrchových vln. Povrchové vlny způsobují nechtěné vazby mezi dílčími částmi struktury a degradují její parametry. Řešením je využití struktur s elektromagnetickým zádržným pásmem(EBG). Jedná se o periodické struktury, které jsou schopny v určitých pásmech kmitočtů povrchové vlny zadržovat. Dále je ukázáno jak mohou EBG struktury ve funkci superstrátu zlepšit směrovost a zisk antény. Je popsáno vyzařování klasické mikropáskové antény s metalo-dielektrickým EBG superstrátem a s čistě dielektrickým dvouvrstvým superstrátem. Obě struktury jsou navrženy a simulovány v programu CST Microwave Studio. Dále je popsáno vyzařování antény s tzv. mushroom strukturou a s metalo-dielektrickým EBG superstrátem. Struktura je opět navržena a simulována v programu CST MWS. Nakonec jsou obě struktury s metalo-dielektrickým superstrátem realizovány a změřeny., This thesis deals with microstrip antennas covered by the metamaterials. First, are described planar antennas, their problems and the emergence of surface waves. Surface waves can cause unwanted coupling among particular parts of the structure and can degrade its parameters. The problem can be solved using an electromagnetic band gap structure (EBG). These periodic structures are able to suppress surface waves in different frequency bands. It is shown how the EBG structure in the function superstate improve directivity and antenna gain. Radiation conventional microstrip antenna with metallo-dielectric EBG superstrate and with the purely dielectric double-layer superstrate is described. The both structures are designed and simulated in CST Microwave Studio program. Further is described the antenna radiation with so-called mushroom structure and metallo-dielectric EBG superstate. The structure is again designed and simulated in CST MWS program. Finally, there are two structures with metallo-dielectric superstate implemented and measured.

Planární antény se využívají v mnoha oblastech techniky. Do skupiny planárních antén se řadí hlavně mikropáskové antény, které jsou velmi oblíbené pro jejich přednosti, jako je nízká hmotnost, nízký profil, snadná výroba a možnost je vyrábět ve velkých sériích. Nevýhodou je u nich pak povětšinou nižší zisk a vznik povrchových vln v dielektrickém materiálu. Šíření povrchových vln je možno potlačit použitím dielektrického materiálu s elektromagnetickými zádržnými pásmy (EBG) namísto konvenčního substrátu. Mikropáskové antény na EBG substrátech jsou již několik let prezentovány v literatuře. Co však ještě publikováno nebylo a na co se zaměřuje tato disertační práce, je návrh takového materiálu pro potlačení povrchových vln na více kmitočtech, které by byly od sebe více vzdáleny, a tudíž by nebylo možné je pokrýt jedním širokým zádržným pásmem. Pro získání co nejlepších parametrů antén bude v práci využito také optimalizace některou globální metodou (genetické algoritmy, optimalizace rojem částic, optimalizace pomocí kolonie mravenců)., Planar antennas are used in several technical applications. The family of planar antennas contains microstrip antennas, which are very popular due to the low weight, low profile, simple manufacturing and easy mass production. Lower gain and excitation of surface waves are disadvantages of microstrip antennas. The propagation of surface waves can be efficiently suppressed if the conventional substrate is replaced by an electromagnetic bandgap (EBG) substrate. Microstrip antennas on EBG substrates have been presented in an open literature for several years. Nevertheless, no published work is devoted to the design of EBG substrates, which can suppress surface waves at several frequencies those cannot be covered by a single bandgap. In order to reach optimum parameters of designed antennas, selected global optimization methods are applied (genetic algorithms, particle swarm optimization, ant colony optimization).

Tato práce se zabývá problematikou mikropáskových antén s kryty z metamateriálů. Nejprve jsou popsány planární antény, jejich problémy a vznik povrchových vln. Povrchové vlny způsobují nechtěné vazby mezi dílčími částmi struktury a degradují její parametry. Řešením je využití struktur s elektromagnetickým zádržným pásmem(EBG). Jedná se o periodické struktury, které jsou schopny v určitých pásmech kmitočtů povrchové vlny zadržovat. Dále je ukázáno jak mohou EBG struktury ve funkci superstrátu zlepšit směrovost a zisk antény. Je popsáno vyzařování klasické mikropáskové antény s metalo-dielektrickým EBG superstrátem a s čistě dielektrickým dvouvrstvým superstrátem. Obě struktury jsou navrženy a simulovány v programu CST Microwave Studio. Dále je popsáno vyzařování antény s tzv. mushroom strukturou a s metalo-dielektrickým EBG superstrátem. Struktura je opět navržena a simulována v programu CST MWS. Nakonec jsou obě struktury s metalo-dielektrickým superstrátem realizovány a změřeny., This thesis deals with microstrip antennas covered by the metamaterials. First, are described planar antennas, their problems and the emergence of surface waves. Surface waves can cause unwanted coupling among particular parts of the structure and can degrade its parameters. The problem can be solved using an electromagnetic band gap structure (EBG). These periodic structures are able to suppress surface waves in different frequency bands. It is shown how the EBG structure in the function superstate improve directivity and antenna gain. Radiation conventional microstrip antenna with metallo-dielectric EBG superstrate and with the purely dielectric double-layer superstrate is described. The both structures are designed and simulated in CST Microwave Studio program. Further is described the antenna radiation with so-called mushroom structure and metallo-dielectric EBG superstate. The structure is again designed and simulated in CST MWS program. Finally, there are two structures with metallo-dielectric superstate implemented and measured.