Warta - Konvérsi énergi dina anteneu radar

Dina sirkuit atawa sistem gelombang mikro, sakabéh sirkuit atawa sistem mindeng diwangun ku loba alat gelombang mikro dasar saperti filter, coupler, pembagi daya, jsb. Dipiharep ngaliwatan alat-alat ieu, dimungkinkeun pikeun ngirimkeun daya sinyal sacara efisien ti hiji titik ka titik séjén kalawan karugian minimal;

Dina sakabéh sistem radar kandaraan, konvérsi énergi utamina ngalibatkeun transfer énergi tina chip ka feeder dina papan PCB, transfer feeder ka awak anteneu, sareng radiasi énergi anu efisien ku anteneu. Dina sakabéh prosés transfer énergi, bagian anu penting nyaéta desain konverter. Konverter dina sistem gelombang milimeter utamina ngawengku konvérsi microstrip ka substrat integrated waveguide (SIW), konvérsi microstrip ka waveguide, konvérsi SIW ka waveguide, konvérsi koaksial ka waveguide, konvérsi waveguide ka waveguide sareng rupa-rupa jinis konvérsi waveguide. Masalah ieu bakal fokus kana desain konvérsi microband SIW.

Rupa-rupa struktur transportasi

MikrostripMangrupikeun salah sahiji struktur pituduh anu paling seueur dianggo dina frékuénsi gelombang mikro anu relatif handap. Kaunggulan utama na nyaéta struktur anu saderhana, biaya anu murah sareng integrasi anu luhur sareng komponén pemasangan permukaan. Jalur mikrostrip has dibentuk nganggo konduktor dina hiji sisi substrat lapisan dielektrik, ngabentuk hiji bidang taneuh di sisi anu sanés, kalayan hawa di luhurna. Konduktor luhur dasarna mangrupikeun bahan konduktif (biasana tambaga) anu dibentuk janten kawat sempit. Lebar jalur, ketebalan, permitivitas relatif, sareng tangen leungitna dielektrik tina substrat mangrupikeun parameter anu penting. Salaku tambahan, ketebalan konduktor (nyaéta, ketebalan metalisasi) sareng konduktivitas konduktor ogé penting dina frékuénsi anu langkung luhur. Ku cara mertimbangkeun parameter ieu sacara saksama sareng nganggo jalur mikrostrip salaku unit dasar pikeun alat sanés, seueur alat sareng komponén gelombang mikro anu dicitak tiasa dirancang, sapertos filter, coupler, pembagi daya / combiner, mixer, jsb. Nanging, nalika frékuénsi ningkat (nalika pindah ka frékuénsi gelombang mikro anu relatif luhur) karugian transmisi ningkat sareng radiasi kajantenan. Ku alatan éta, pandu gelombang tabung kosong sapertos pandu gelombang pasagi langkung dipikaresep kusabab karugian anu langkung alit dina frékuénsi anu langkung luhur (henteu aya radiasi). Bagian jero pandu gelombang biasana hawa. Tapi upami dipikahoyong, éta tiasa dieusi ku bahan dielektrik, masihan potongan melintang anu langkung alit tibatan pandu gelombang anu dieusi gas. Nanging, pandu gelombang tabung kosong sering ageung, tiasa beurat khususna dina frékuénsi anu langkung handap, meryogikeun sarat manufaktur anu langkung luhur sareng mahal, sareng henteu tiasa diintegrasikeun sareng struktur anu dicitak planar.

PRODUK ANTENNA MICROSTRIP RFMISO：

RM-MA25527-22,25.5-27GHz

RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz

Anu sanésna nyaéta struktur pituduh hibrida antara struktur mikrostrip sareng pandu gelombang, anu disebut pandu gelombang terpadu substrat (SIW). SIW nyaéta struktur sapertos pandu gelombang terpadu anu didamel dina bahan dielektrik, kalayan konduktor di luhur sareng handap sareng susunan linier dua vias logam anu ngabentuk témbok sisi. Dibandingkeun sareng struktur mikrostrip sareng pandu gelombang, SIW hemat biaya, gaduh prosés manufaktur anu relatif gampang, sareng tiasa diintegrasikeun sareng alat planar. Salaku tambahan, kinerja dina frékuénsi anu luhur langkung saé tibatan struktur mikrostrip sareng gaduh sipat dispersi pandu gelombang. Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 1;

Pedoman desain SIW

Pandu gelombang terpadu substrat (SIW) nyaéta struktur sapertos pandu gelombang terpadu anu didamel ku cara nganggo dua baris vias logam anu dipasang dina dielektrik anu nyambungkeun dua pelat logam paralel. Baris liang logam ngabentuk témbok sisi. Struktur ieu ngagaduhan ciri garis mikrostrip sareng pandu gelombang. Prosés manufaktur ogé sami sareng struktur datar anu dicitak anu sanés. Géométri SIW has dipidangkeun dina Gambar 2.1, dimana lébarna (nyaéta pamisahan antara vias dina arah lateral (as)), diaméter vias (d) sareng panjang pitch (p) dianggo pikeun ngarancang struktur SIW. Parameter géométri anu paling penting (dipidangkeun dina Gambar 2.1) bakal dijelaskeun dina bagian salajengna. Catet yén mode dominan nyaéta TE10, sapertos pandu gelombang pasagi panjang. Hubungan antara frékuénsi cutoff fc tina pandu gelombang anu dieusi hawa (AFWG) sareng pandu gelombang anu dieusi dielektrik (DFWG) sareng diménsi a sareng b mangrupikeun titik munggaran desain SIW. Pikeun pandu gelombang anu dieusi hawa, frékuénsi cutoff sapertos anu dipidangkeun dina rumus di handap ieu.

Struktur dasar SIW sareng rumus itungan[1]

dimana c nyaéta laju cahaya dina rohangan bébas, m sareng n nyaéta modeu, a nyaéta ukuran waveguide anu langkung panjang, sareng b nyaéta ukuran waveguide anu langkung pondok. Nalika waveguide dianggo dina modeu TE10, éta tiasa disederhanakeun janten fc=c/2a; nalika waveguide dieusi ku dielektrik, panjang sisi lega a diitung ku ad=a/Sqrt(εr), dimana εr nyaéta konstanta dielektrik média; supados SIW tiasa dianggo dina modeu TE10, jarak liang ngaliwatan p, diaméter d sareng sisi lega sapertos kedah nyumponan rumus di katuhu luhur gambar di handap ieu, sareng aya ogé rumus empiris d<λg sareng p<2d [2];

dimana λg nyaéta panjang gelombang gelombang anu dipandu: Dina waktos anu sami, ketebalan substrat moal mangaruhan desain ukuran SIW, tapi éta bakal mangaruhan leungitna struktur, janten kaunggulan leungitna anu handap tina substrat ketebalan anu luhur kedah dipertimbangkeun.

Konvérsi Microstrip ka SIW
Nalika struktur mikrostrip kedah disambungkeun ka SIW, transisi mikrostrip anu diruncingkeun mangrupikeun salah sahiji metode transisi anu dipikaresep, sareng transisi anu diruncingkeun biasana nyayogikeun cocog broadband dibandingkeun sareng transisi anu dicitak anu sanés. Struktur transisi anu dirancang kalayan saé ngagaduhan pantulan anu handap pisan, sareng leungitna sisipan utamina disababkeun ku leungitna dielektrik sareng konduktor. Pilihan bahan substrat sareng konduktor utamina nangtukeun leungitna transisi. Kusabab ketebalan substrat ngahalangan lébar garis mikrostrip, parameter transisi anu diruncingkeun kedah disaluyukeun nalika ketebalan substrat robih. Jinis waveguide koplanar anu dibumikeun (GCPW) anu sanés ogé mangrupikeun struktur jalur transmisi anu seueur dianggo dina sistem frékuénsi tinggi. Konduktor sisi anu caket kana jalur transmisi panengah ogé janten ground. Ku cara nyaluyukeun lébar feeder utama sareng celah ka ground sisi, impedansi karakteristik anu diperyogikeun tiasa didapet.

Mikrostrip ka SIW sareng GCPW ka SIW

Gambar di handap ieu mangrupikeun conto desain mikrostrip ka SIW. Médium anu dianggo nyaéta Rogers3003, konstanta dielektrikna nyaéta 3.0, nilai rugi anu saleresna nyaéta 0.001, sareng ketebalanna nyaéta 0.127mm. Lebar feeder di dua tungtung nyaéta 0.28mm, anu cocog sareng lebar feeder anteneu. Diaméter liang tembusna nyaéta d=0.4mm, sareng jarak p=0.6mm. Ukuran simulasi nyaéta 50mm*12mm*0.127mm. Rugi sakabéhna dina passband nyaéta sakitar 1.5dB (anu tiasa dikirangan deui ku cara ngaoptimalkeun jarak sisi anu lega).