Master's Thesis

Synthesis of microwave resonators

Text 3.57 MB

Author of thesis: Ing. Vladimír Šeděnka, Ph.D.

Acad. year: 2008/2009

Supervisor: prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Reviewer: prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc.

Abstract:

The thesis deals with microwave resonators synthesis in Matlab environment. Due to the multi-objective optimization, the shape of the resonátor is subsequently changed to fit requested frequency properties. Particle swarm optimization and frequency domain finite element method are used.
Accuracy of the different number of elements was tested. Values of several optimization parameters were balanced to reach the maximal efficiency of the optimization.

Keywords:

Optimization
Microwave resonator
Finite element method
Matlab
Synthesis
Particle swarm optimization

Date of defence

8.6.2009

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znakmkaAznamka

Grade

A

Process of defence

Student prezentuje výsledky a postupy řešení své diplomové práce. Následně odpovídá na dotazy vedoucího a oponenta práce a na dotazy členů zkušební komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study field

Electronics and Communication (M-EST)

Composition of Committee

prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc. (předseda)
Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zbyněk Lukeš, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Dostál, DrSc. (člen)
Ing. Zbyněk Fedra, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Milan Polívka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Oldřich Ondráček, CSc. (člen)

Supervisor’s report
prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Student měl za úkol vytvořit program pro syntézu dutinových mikrovlnných rezonátorů. Student program vytvořil spojením vlastního kódu pro modální analýzu rezonátorů trojrozměrnou metodou konečných prvků a vlastního kódu pro optimalizaci metodou roje částic. Metoda roje částic byla nastavena tak, aby bylo dosaženo maximální možné efektivity procesu syntézy. Funkčnost programu byla ověřena na několika vhodně zvolených příkladech. Dosažené výsledky byly porovnány s výpočty v programu ANSOFT HFSS. Zadání projektu bylo beze zbytku splněno.

Diplomant pracoval na projektu s velkým nasazením během celého semestru. Při práci aktivně pracoval s literaturou. Vůči práci nemám žádné formální výhrady.
Mark Points Max. points
A 48 50
A 19 20
A 19 20
A 9 10

Grade proposed by supervisor: A

V předložené práci je realizována analýza a optimalizace mikrovlnných rezonátorů. Pro modální 2D analýzu elektromagnetického pole v rezonátoru použil metodu konečných prvků a rozšířil ji o algoritmus pro 3D analýzu využívající generátor obecné sítě prvků, jehož výhodou je snížení pracnosti zadávání vstupních dat a možnost provedení rozboru vlivu hustoty sítě prvků na přesnost výsledků analýzy. Dalším cílem práce bylo nalézt takový tvar rezonátoru, který by splňoval zadané frekvenční parametry. Diplomant navrhl odpovídající kriteriální funkci a optimalizační postup na základě doporučené metody roje částic, analyzoval souvislost efektivity optimalizace a volby vstupních parametrů použité metody. Správnost nově navržených postupů ověřil porovnáním výsledků získaných použitím komerčních programů a otestované algoritmy vzájemně propojil v prostředí Matlab.
Práce je psána přehledně, srozumitelně, na velmi dobré jazykové a grafické úrovni. Při návrhu všech dílčích postupů diplomant prokázal schopnost využívat současné teoretické poznatky i dostupné softwarové nástroje, které jsou vhodné pro efektivní řešení zadané problematiky v souladu s požadavky stanovenými v zadání.
Mark Points Max. points
A 20 20
A 48 50
A 18 20
A 9 10

Grade proposed by reviewer: A