Optimizacija frekvenčno moduliranega teraherčnega sistema za uporabo v ekstremnih pogojihKRMAC, TADEJ (Avtor) Sešek, Aleksander (Mentor) THz senzorfrekvenčna modulacijaekstremni pogojiV doktorski disertaciji je predstavljena optimizacija frekvenčno moduliranega teraherčnega sistema za uporabo v ekstremnih pogojih. V prvem delu disertacije je predstavljeno osnovno delovanje teraherčnih sistemov in njihova uporaba. Največji poudarek je na razlagi uporabe frekvenčne modulacije kot načina uporabe teraherčnega sistema v radarski konfiguraciji za detekcijo razdalje opazovanega objekta. V glavnem delu doktorske disertacije sta predstavljeni zasnova in izdelava teraherčnega sistema, ki meri razdaljo do opazovanega objekta v ekstremnih pogojih, kot so visoka temperatura, veliko prahu in dima ter neprekinjeni tresljaji v okolici sistema. Največkrat so taki pogoji v težki industriji. V našem primeru je sistem izdelan za uporabo v težki industriji za detekcijo količine nanosa prahu za mazanje kalupa, v katerem je tekoča kovina. Pri zasnovi teraherčnega sistema je bila naloga, razdeljena na dva podsistema. Prvi podsistem, ki predstavlja oddajnik, je vir teraherčnega valovanja. Sestavljajo ga sintetizator osnovne frekvence, množilniki frekvence ter valovodna lijakasta antena. V ta podsistem spadajo tudi leče za fokusiranje teraherčnega valovanja. Drugi podsistem je odgovoren za sprejemanje in obdelavo teraherčnega signala, ki ga sestavlja detektor signala, analogno-digitalni pretvornik napetostnega signala ter mikrokontroler, ki pošilja merilne podatke računalniku za nadaljnjo obdelavo in njihov prikaz. Izbira teraherčnega senzorja je pogojena z izbranim načinom generacije teraherčne frekvence. V našem primeru smo za detektor signala uporabili mikrobolometer. Pomemben del sistema je tudi njegovo ohišje. Zaradi ekstremnih pogojev okolice, v kateri se sistem nahaja, je ohišje izdelano iz kovine. Za hlajenje celotnega sistema je poskrbljeno na industrijski ravni z uporabo sistema »vortex«. Razvoj in izdelava mikrobolometra poteka v laboratoriju že veliko let. Poleg tega so bile za sistem načrtane tudi leče in valovodna lijakasta antena, vendar je bilo možno v laboratoriju izdelati le leče, valovodna antena pa je bila izdelana pri zunanjem izvajalcu. Ostali deli vira in strojna oprema so bili kupljeni, vsa tiskanavezja in povezave med podsistemi, namenjene pravilnemu delovanju sistema, pa so bili načrtovani v laboratoriju. Pri vsakem razvojnem koraku so bile opravljene testne meritve za opazovanje izboljšav sistema. Za testiranje je bil uporabljen laboratorijski sistem. Meritev je bilo veliko, zato so v doktorski disertaciji prikazane le končne meritve z laboratorijskim sistemom, s katerim je bila programska ter strojna oprema izpopolnjena. Po optimizaciji testnega sistema je bil izdelan končni sistem za uporabo pri realnih ekstremnih pogojih. Ta je bil najprej testiran v laboratorijskem približku realnih pogojev, predvsem za končne prilagoditve, ki jih pri testnem sistemu ni bilo moč opaziti. Po optimizaciji v simuliranih ekstremnih pogojih je bil sistem preizkušen še v realnih industrijskih pogojih. Sistem je v ekstremnih pogojih deloval brez težav, testiranje delovanja je bilo uspešno.20222022-06-30 12:45:01Doktorsko delo/naloga137776VisID: 53805COBISS_ID: 113451779sl