Soutěž diplomových a bakalářských prací 2010 - výsledky

1.-3.

Havelka, Daniel
Abstrakt

Elektromagnetické pole mikrotubulárního systému buňky
Tato práce se zabývá problematikou buněčného elektromagnetického pole. V úvodní kapitole se zabýváme popisem eukaryotické buňky a jejími základními strukturami, které by mohli generovat elektromagnetické pole. Mikrotubuly, jako část cytoskeltu eukaryotní buňky, splňují všechny podmínky pro generaci elektromagnetického pole. V následující kapitole se zabýváme Fröhlichovou teorií a experimenty, které se snaží tuto teorii potvrdit. Po této kapitole následuje stěžejní část celé práce, a to vytvoření skriptu pro výpočet intenzity elektrického a magnetického pole generované jednoduchým modelem symetrické a nesymetrické mikrotubulární sítě. Z těchto veličin pak počítáme Poyntingův vektor a následně i vyzářený výkon. Následující kapitola se zabývá získanými výsledky a diskutuje je s problematikou měření.

FEL, ČVUT
Praha

Morávek, Ondřej
Abstrakt

Výkonový zesilovač pro pásmo 21–23 GHz
Cílem této diplomové práce je navrhnout výkonový zesilovač pro kmitočtové pásmo 21-23 GHz. Pro návrh budicího stupně byly použity změřené S-parametry tranzistoru. Pro návrh koncového stupně byla použita load-pull měřicí metoda. Celý zesilovač je navržen jako dvoustupňový, kde každý stupeň je v balanční struktuře. Práce je rozdělena na teoretickou část, teoretický návrh různých verzí zesilovačů v programu AWR Microwave Office a na jejich praktickou realizaci a porovnání s naměřenými výsledky. Výsledky návrhu jsou zhodnoceny v závěru.

Wolanský, David
Abstrakt

Optimalizace koaxiálních filtrů metodou Tuning-Space Mapping v CST
Tato práce se zabývá optimalizací koaxiálních dutinových filtrů. V práci je podrobně popsána optimalizační metoda Tuning – Space Mapping (TSM) v CST Studiu. Důraz je kladen na vysvětlení funkce jemného a hrubého modelu a jejich vzájemné závislosti. Celý algoritmus je ilustrován a otestován na třístupňovém filtru pracujícího v pásmu 880 – 960MHz. Pro ověření funkčnosti TSM je dále algoritmus aplikován na čtyřstupňový filtr a filtr typu triplet a kvadruplet. Další část práce je zaměřena na automatizaci celého optimalizačního postupu. Pro automatizaci jsou navrženy a naprogramovány v CST makra pro automatický výpočet kalibračních konstant a automatickou kalibraci mezi hrubým a jemným modelem. Kompletní optimalizační postup je aplikován na sedmistupňovém filtru se dvěma křížovými vazbami.

Bečvář, Vít
Abstrakt

Rezonanční částice pro návrh metamateriálu
Tato práce se zabývá speciálním druhem kompozitního materiálu (tzv. metamateriálu), který se v přírodě nevyskytuje, lze ho jen uměle vyrobit. Přínos těchto materiálů spočívá v jejich mimořádných vlastnostech. Metamateriál může za určitých podmínek vykazovat zápornou efektivní permitivitu a permeabilitu. Pomocí toho lze potom dosáhnout např. záporného indexu lomu. Dále jsou v práci rozebrány jeho vlastnosti, možnosti využití v praxi a možnosti realizace struktur z těchto materiálů. Hlavním cílem bylo provést analýzu chování částic se zápornou efektivní permitivitou a permeabilitou v programu CST Microwave Studio ve frekvenčním pásmu kolem 3 GHz a zkoumat jejich vzájemnou vazbu. Částice byly jednotlivě laděny na stejnou rezonanční frekveci, přičemž hlavní motivací byl návrh nové částice, na které budou oba motivy naráz, a která dle simulací vykazuje v určitém frekvenčním pásmu okolo 3 GHz zápornou permitivitu i permeabilitu zároveň. Tyto navržené částice byly následně vyrobeny a měřeny.

Dufek, Ivo
Abstrakt

Automatický anténní analyzátor
Tato práce se zabývá metodami měření impedancí anténních systémů v rozsahu kmitočtů v pásmu dlouhých až velmi krátkých vln. Jsou diskutovány různé metody měření impedancí a každá z nich je kriticky zhodnocena. V rámci projektu jsou také srovnávány profesionální anténní analyzátory. Na základě tohoto srovnání je stanovena koncepce návrhu vlastního přístroje. V práci je podrobně popsán návrh dílčích částí přístroje včetně softwarového vybavení. Navržený přístroj byl zkonstruován a proběhlo základní testovací měření.

Eichler, Jan
Abstrakt

Vícepásmová anténa s fraktálním motivem
Tato práce je zaměřena na analýzu vybraných IFS fraktálních motivů a jejich použití pro vícepásmové mikropáskové antény. Pro modální analýzu zářičů je využito algoritmů vyvinutých Miloslavem Čapkem a Pavlem Hamouzem v prostředí MATLAB. Jako vhodný typ napájení byla použita pozměněná varianta sondy „L-probe“. Celá anténa je navržena pomocí CST Microwave Studia. Navržené miniaturní dvoupásmové antény vykazují relativní šířku pásma 5% a zisk větší než 6dBi. Jeden vzorek antény byl vyroben a změřen. Výsledky měření vykazují dobrou shodu se simulacemi.

Pítra, Kamil
Abstrakt

Antény pro pásmo milimetrových vln
Tato práce popisuje návrh a experimentální ověření tří typů širokopásmových antén, motýlkové antény, Vivaldiho antény a spirálové antény. Sledovanými parametry jsou šířka pásma, vstupní impedance, zisk a směrová charakteristika. Dalším krokem je návrh trychtýřové antény pro pásmo milimetrových vln. Pozornost byla věnována správnému návrhu budiče pro trychtýřovou anténu. Pro výslednou anténní strukturu byly vybrány motýlková anténa a Vivaldiho anténa. Na jedné straně anténní struktura poskytuje široké pásmo a vysoký zisk na straně druhé.

Příhoda, Milan
Abstrakt

Měření šumového čísla a šumových parametrů
Cílem této práce je realizovat měřící systém pro měření šumového čísla a šumových parametrů. Měřící systém využívá Y metodu pro měření šumového čísla. Systém se sestává z několika přístrojů, které jsou počítačově řízeny softwarem vytvořeným v prostředí NI LabWindows. Práce je rozdělena na několik částí. V první teoretické části jsou vysvětleny a odvozeny nutné závislosti pro měření šumového čísla a šumových parametrů. Další část práce popisuje realizaci měřícího systému, jeho parametry, nejistoty a verifikaci měření. V poslední části práce je několik ukázek praktických měření s navrženým systémem.

Harwot, Ondřej
Abstrakt

Návrh dekodéru Ogg/Vorbis
Předmětem diplomové práce je návrh a realizace dekodéru souborů ve formátu Ogg/Vorbis. Systém pracuje v reálném čase a je implementován v programovatelném hradlovém poli FPGA. První část práce obsahuje rozbor nejběžnějších algoritmů pro kompresi zvuku a popis kodeku Vorbis. Druhá část pojednává o použitém soft-procesorovém jádru OR1200 z rodiny procesorù OpenRISC. Hlavní část práce obsahuje rozbor architektury jednotlivých HW a SW částí realizovaného systému. V poslední části jsou prezentovány dosažené parametry výsledného pro různé konfigurace.

1.

Frecer, Petr
Abstrakt

Automatický anténní tuner s inteligentním algoritmem ladění
Bakalářská práce se zabývá problematikou impedančního přizpůsobení antén, návrhem a realizací automatického anténního tuneru. Práce uvádí základní fyzikální vztahy pro popis odrazů na elektrickém vedení a impedančního přizpůsobení. Dále jsou zvažována různá obvodová řešení LC článků jako transformátorů impedance. Je vybráno řešení vyhovující zadaným požadavkům. Konstruované zařízení je navrženo s ohledem na plně automatickou činnost. Všechny činnosti jsou řízeny pokyny mikrokontroléru. Rychlé přizpůsobení impedance zabezpečuje inteligentní algoritmus. Jako nezbytný zdroj vstupních dat slouží PSV-metr. Mikrokontrolér je dále doplněn o periferie rozšiřující funkčnost zařízení (frekvenční čítač, externí paměť). Ovládání tuneru je realizováno dálkově pomocí programu v osobním počítači komunikujícím přes sběrnici USB nebo RS-232.

FEKT, VUT
v Brně

Zatloukal, Petr
Abstrakt

Řízení anténního rotátoru pomocí mikroprocesoru Atmel
Bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací obvodu pro řízení a diagnostiku stavu komerčně dostupných anténních rotátorů, které obecně slouží k natáčení antén s úzkou – směrovou vyzařovací charakteristikou do požadovaného směru příjmu a vysílání. Rotátory řízené mikrokontrolery jsou z principu schopny komunikovat s osobními počítači, které mohou být použity pro případnou automatizaci měření a do kterých se dnes nejčastěji prostřednictvím softwarových deníků zapisují data o uskutečněných radiových spojeních v radioamatérském provozu.

Podivinský, Vít
Abstrakt

Zkratovaná mikropásková anténa s lomeným napáječem
Tato práce se zabývá návrhem mikropáskové antény se zkratovací stěnou uprostřed rezonančního s lomeným napáječem a vytvořením a ověřením náhradního obvodu této antény. Obsahuje modely vytvořené v programu CST Microwave Studio a náhradní obvody sestavené v programu AWR Microwave Office. Součástí práce je ověření a porovnání dosažených výsledků