Bachelor's Thesis

Antenna optimizations in ANSYS Electronics Desktop

Final Thesis 6.31 MB Appendix 272.36 kB

Author of thesis: Bc. Filip Aujeský

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida

Reviewer: prof. Ing. Pavel Fiala, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the design of an antenna for Channel Sounding technology intended for integration into a smartphone. The antenna is designed for the 2.4 GHz frequency band used by Bluetooth Low Energy technology. The thesis first compares selected antenna topologies suitable for this application and subsequently analyzes optimization methods available in ANSYS HFSS and Optimetrics.

The main part of the thesis is focused on the design, modification, and optimization of a meander slot antenna. During the design process, several modifications of the antenna geometry, substrate material, and resistive loading were carried out in order to achieve the required impedance matching within the Bluetooth Low Energy band. The final antenna design was fabricated and experimentally verified by impedance matching and radiation pattern measurements. The measured results were compared with simulations, and the proposed antenna was subsequently compared with a reference PIFA antenna.

Keywords:

Antenna, Bluetooth Low Energy, BLE, Channel Sounding, meander slot antenna, PIFA, ANSYS HFSS, antenna optimization

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentuje výsledky a postupy řešení závěrečné práce. Následně odpovídá na dotazy vedoucího a oponenta práce a na dotazy členů zkušební komise. Doktor Lukeš se ptal na velikost antény, student odpovídá a uvádí důvod velikosti. Doktor Roubal se ptal na měřící zařízení.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Radio Electronics

Study programme

Electronics and Communication Technologies (BPC-ECT)

Composition of Committee

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D. (předseda)
prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Holcman, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Roubal, Ph.D. (člen)
Ing. Zbyněk Lukeš, Ph.D. (člen)

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

Bakalářská práce Filipa Aujeského byla zaměřena na návrh antény pro Channel Sounding a na její integraci do mobilního telefonu. Anténa měla být modelována v ANSYS HFSS, a při jejím integrování do telefonu měly být využity optimalizační metody modulu Optimetrix.

Filip ve své práci porovnal několik možných antén. Pro integraci následně vybral meandrovou štěrbinovou smyčku. Tu potom vybranými metodami optimalizoval z hlediska impedančního přizpůsobení a rozměrů. Optimalizovaná anténa byla vyrobena a experimentálně byly ověřeny její parametry. Zadání práce tak bylo splněno.

Práce je napsána jasně a srozumitelně, formálně je na dobré úrovni. Student pracoval na projektu samostatně, a pravidelně konzultoval podstatné kroky řešení. K práci nemám žádné výhrady. Points proposed by supervisor: 90

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
prof. Ing. Pavel Fiala, Ph.D.

Práce se zabývá návrhem antény pro technologii Channel Sounding určené k integraci do chytrého telefonu. Anténa je navržena pro pásmo 2,4 GHz, ve kterém pracuje technologie Bluetooth Low Energy. V práci jsou navrženy modely anténní topologie vhodné pro tuto zamýšlenou aplikaci a dále jsou analyzovány modely v prostředí ANSYS HFSS a modulu Optimetrics. Jádro práce se za měřuje na návrh, úpravy a optimalizaci vybrané štěrbinové antény. V průběhu návrhu a optimalizace byly provedeny změny geometrie antény, použitého substrátu a elektrické zátěže. Cílem bylo dosáhnout požadovaného impedančního přizpůsobení v pásmu Bluetooth Low Energy.

Model byl realizována experimentálně testován. Naměřené výsledky byly porovnány s analýzami modelů. Cíle práce lze považovat za splněné. Práce je na dobré odborné úrovni. Splňuje požadavky kladené na práci s literaturou, návrhem modelu a jeho vyhodnocení, experimentální ověření.
Modely byly realizovány a funkční vzorky změřeny. Student prokázal dobré schopnosti zpracovat téma a v dané časové dotaci je splnit. Práce je vhodně doplněna matematickým aparátem, grafickým doprovodem. Topics for thesis defence:
  1. Dokázal byste stručně zhodnotit možné rozíly mezi modelovanými parametry a měřenými na vyrobeném vzorku?
Points proposed by reviewer: 92

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová