dizertační práce

3D tištěné mikrovlnné struktury

Text práce 32.61 MB Teze 32.61 MB

Autor práce: Ing. Jaroslav Zechmeister

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Oponenti: Ing. Ondřej Franek, Ph.D., prof. Miroslav Joler, Ph.D.

Abstrakt:

Tato disertační práce se zaměřuje na vývoj metod pro návrh a optimalizaci pixelových mikrovlnných struktur. Byl navržen nový optimalizační algoritmus nazvaný Binary Ink Stamp Optimization (BISO), který prokázal své vlastnosti jak na testovacích úlohách, tak i v praktických návrzích antén a filtrů. Byla představena návrhová procedura pro SIW trychtýřové antény využívající pixelové dielektrické zátěže a ověřena na návrhu tří antén. Byla představena automatizovaná procedura pro návrh vlnovodových filtrů založených na pixelaci, která byl aplikována na návrh dvou filtrů pro pásmo X. Všechny prototypy byly vyrobeny pomocí 3D tisku. Pro charakterizaci elektromagnetických vlastností 3D tištěných materiálů použitých pro návrh výše zmíněných struktur byla využita TR metoda.

Klíčová slova:

pixelové mikrovlnné struktury, SIW trychtýřové antény, vlnovodné filtery, evoluční algoritmy, binární optimalizace, 3D tisk

Termín obhajoby

07.11.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

The applicant presented objectives and results of his PhD thesis. Binary ink stamp optimization is the original method to optimize pixelated antennas and waveguides. Performance of the method was demonstrated on the design of several horn antennas and waveguide bandpass filters. Designed antennas and waveguides were experimentally characterized and compared with conventional structures. Results were properly published in recognized journals and conference proceedings. The supervisor and reviewers presented their evaluation. All the evaluations were positive. Reviewers, board members and audience asked questions on dissertation topics; all questions were properly answered.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Elektronika a komunikační technologie (DKC-EKT)

Složení komise

prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida (předseda)
doc. Ing. Milan Polívka, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloslav Čapek, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Franek, Ph.D. (člen)
prof. Miroslav Joler, Ph.D. (člen)

The dissertation thesis submitted by Jaroslav Zechmeister deals with the development of methods for the design and optimization of pixelated microwave structures.

In my opinion, the main original results of the dissertation thesis are:
- The development of a novel optimization algorithm called Binary ink stamp optimization (BISO) for the design of pixelated microwave structures. A key feature of this algorithm is that it reflects significance of bits during the optimization process.
- The development of a novel design procedure for SIW horn antennas based on pixelated loads. By that procedure, SIW horn antennas with nearly equal HPBWs in the principal planes can be designed. The approach overcomes a limitation in the design of SIW horn antennas.
- A proposal of an automated design procedure based on the pixelation strategy for waveguide microwave filters.

The core of the dissertation thesis is based on two scientific journal papers (IEEE Access, and  IEEE Microwave and Wireless Technology Letters) and two conference papers which also prove its originality. In addition, one manuscript is under review in the scientific journal Microwave and Optical Technology Letters.

Jaroslav was engaged in educational activities at the university as well:
- He supervised 2 bachelor theses focused on pixelated and 3D printed dielectric resonator antennas.
- He contributed to teaching and updating laboratory exercises of courses focused on antennas and microwave techniques.

In my opinion, Jaroslav Zechmeister meets all requirements on a PhD candidate. I therefore fully recommend his dissertation thesis for the defence.
viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 291,65 kB

viz pdf
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 547,68 kB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová