Bachelor's Thesis

Design of a measurement setup for determining the shielding effectiveness of materials

Final Thesis 21.07 MB Appendix 6.79 kB

Author of thesis: Karel Kubín

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Tomáš Doležal

Reviewer: doc. Ing. Petr Kadlec, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the topic of electromagnetic field shielding and its
measurement. The objectives of the thesis are to conduct a literature review on the
topic, use this review to design and set up a laboratory, and create a MATLAB script
that calculates and displays the theoretical curve of shielding efficiency. It also calculates and displays the shielding efficiency curve based on measured data. Subsequently,
test measurements are performed on several samples, and based on these results, the
functionality of the created setup is evaluated. The setup was created and tested on several types of samples, and its advantages, shortcomings, and possible solutions were discussed.

Keywords:

shielding effectiveness, IEEE STD 299.1, IEEE STD 299, MATLAB

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student prezentuje výsledky své bakalářské práce a následně odpovídá na dotazy oponenta, vedoucího a komise. Urbanec PhD. : Proč nejsou v práci uvedené limity pracoviště? Student: Připouští chybějící informace a vysvětluje alespoň ústně. Urbanec PhD. : Kde byly při měření umístěné feritové desky? Student: Správně popisuje umístění feritových desek.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electronics and Communication Technologies (BPC-ECT)

Composition of Committee

prof. Ing. Milan Sigmund, CSc. (předseda)
Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jiří Sobota, Dr. (člen)
doc. Ing. Petr Drexler, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Janošík (člen)

Supervisor’s report
Ing. Tomáš Doležal

Student řešil bakalářskou práci na téma Návrh měřicího pracoviště pro stanovení stínící účinnosti materiálů. V práci nejprve prostudoval používané normy pro stanovení stínící účinnosti materiálů, následně zvolil metodiku dle IEEE STD 299.1, implementoval nástroj v MATLABu pro výpočet a zpracování dat a v hlavní části navrhl a sestavil měřicí pracoviště se stínícím boxem. Funkčnost pracoviště ověřil měřením několika typů vzorků.

Rešeršní část je zpracována v přijatelné kvalitě a implementace v MATLABu je přehledná a funkční. Velmi pozitivně hodnotím také samotné zpracování měřicího boxu a provedení experimentálních měření. Výsledky ukazují, že navržené pracoviště je použitelné pro základní stanovení stínící účinnosti materiálů.

Práce má však i nedostatky. Text působí místy psaný ve spěchu, pravděpodobně v důsledku ponechání finálního sepsání na poslední chvíli, což se projevuje zapomenutými pomocnými poznámkami autora, nadměrným členěním některých částí do krátkých odstavců i nepřesnými formulacemi. Technické problémy jsou často popsány příliš stručně a diskuse výsledků, opakovatelnosti, citlivosti měření a omezení pracoviště mohla být hlubší a systematičtější.

Celkově však práce splňuje všechny body zadání. Student prokázal schopnost navrhnout, realizovat a experimentálně ověřit měřicí pracoviště pro stanovení stínící účinnosti materiálů. Práci doporučuji k obhajobě.

Otázky:

1) Při měření SE vycházíte z rozdílu přenosů S21,ref a S21,shielded​. Jaké systematické chyby tato metoda neodstraní a které části měřicího řetězce by bylo nutné kalibrovat nebo charakterizovat samostatně?

2) Jaký je vztah mezi dynamickým rozsahem pracoviště a maximální měřitelnou stínící účinností? Jak byste prakticky ověřil, že naměřené vysoké hodnoty SE nejsou pouze důsledkem dosažení šumového dna analyzátoru? Points proposed by supervisor: 82

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
doc. Ing. Petr Kadlec, Ph.D.

Student ve své práci nejprve prostudoval používané normy pro stanovení stínící účinnosti (SE) materiálů. Dále student implementoval program v MATLABu pro odhad SE zvolených materiálů. V hlavní části práce pak navrhl a sestavil měřící stínící box pro určení SE dle normy IEEE STD 299.1, které ověřil na několika experimentálních měřeních.
Implementace kódů jsou přehledné a výstižně komentované, jen zadávání frekvenčních rozsahů je místy voleno zvláštně, např. nižší mez v MHz a vyšší mez v GHz, jednotky jsou zobrazeny kurzívou. Zpracování samotného měřícího boxu je na velmi dobré úrovni. Není mi jen jasné, proč byl zvolen rozměr krychle 80 cm, když dle normy by měl mít nox minimálně 90 cm. Samotný text práce bohužel mírně kazí dojem z jinak velmi dobré práce. V práci se vyskytují zapomenuté pomocné texty, např. „[nějak identifikovat, asi odkaz na zdroj, možná i popsat]“. Místy je text nelogicky rozdělen na odstavce, některé formulace nejsou přesné, např. „Na hranici mezi blízkým a vzdáleným polem se impedance pole ustálí a blízké pole se změní na vzdálené pole.“ Nebo „𝜇 je permitivita vzorku“. Odkazy na citované práce mají být součástí textu a ne uvedeny vždy na konci odstavce.

Celkově je ale práce na dobré úrovni a splňuje všechny body dle zadání, proto ji doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:
  1. Jaký je význam integračních proměnných alpha a beta ve vztahu (3.1)?
  2. Jaké jsou rezonanční frekvence Vašeho stínícího boxu? Jak by dopadlo měření, pokud byste měřil SE na některé z rezonančních frekvencí?
  3. Proč byl zvolen rozměr boxu 80 cm, když minimum dle normy je 90 cm a stejný je i rozměr dveří stíněné komory?
Points proposed by reviewer: 78

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová