Նորություններ - Էներգիայի փոխակերպում ռադարային ալեհավաքներում

Միկրոալիքային սխեմաներում կամ համակարգերում ամբողջ սխեման կամ համակարգը հաճախ բաղկացած է բազմաթիվ հիմնական միկրոալիքային սարքերից, ինչպիսիք են ֆիլտրերը, կցորդիչները, էներգիայի բաժանարարները և այլն: Հուսով ենք, որ այս սարքերի միջոցով հնարավոր կլինի արդյունավետ կերպով փոխանցել ազդանշանի հզորությունը մեկ կետից դեպի մյուսը նվազագույն կորուստներով;

Մեքենայի ամբողջ ռադարային համակարգում էներգիայի փոխակերպումը հիմնականում ներառում է էներգիայի փոխանցումը չիպից դեպի PCB տախտակի սնուցող, սնուցիչի փոխանցումը ալեհավաքի մարմնին և էներգիայի արդյունավետ ճառագայթումը ալեհավաքի կողմից: Էներգիայի փոխանցման ողջ գործընթացում կարևոր մասն է կազմում փոխարկիչի դիզայնը: Միլիմետրային ալիքային համակարգերում փոխարկիչները հիմնականում ներառում են միկրոշերտից դեպի ենթաշերտ ինտեգրված ալիքատարի (SIW) փոխակերպում, միկրոշերտի փոխակերպում ալիքատարի, SIW-ի փոխակերպում ալիքատարի, կոաքսիալից դեպի ալիքի փոխակերպում, ալիքատարից դեպի ալիքատար փոխարկում և ալիքատարի փոխակերպման տարբեր տեսակներ: Այս թողարկումը կկենտրոնանա միկրոտիրույթի SIW փոխակերպման նախագծման վրա:

Տրանսպորտային կառույցների տարբեր տեսակներ

Microstripհամեմատաբար ցածր միկրոալիքային հաճախականություններում ամենաշատ օգտագործվող ուղեցույց կառույցներից է: Դրա հիմնական առավելություններն են պարզ կառուցվածքը, ցածր արժեքը և բարձր ինտեգրումը մակերևութային ամրացման բաղադրիչներին: Տիպիկ միկրոշերտի գիծը ձևավորվում է դիէլեկտրական շերտի հիմքի մի կողմում գտնվող հաղորդիչների միջոցով, մյուս կողմից ձևավորելով մեկ հողային հարթություն, որի վերևում օդն է: Վերին հաղորդիչը հիմնականում հաղորդիչ նյութ է (սովորաբար պղինձ), որը ձևավորված է նեղ մետաղալարով: Գծի լայնությունը, հաստությունը, հարաբերական թույլատրելիությունը և հիմքի դիէլեկտրական կորստի շոշափողը կարևոր պարամետրեր են: Բացի այդ, հաղորդիչի հաստությունը (այսինքն՝ մետաղացման հաստությունը) և հաղորդիչի հաղորդունակությունը նույնպես կարևոր են ավելի բարձր հաճախականություններում: Այս պարամետրերը ուշադիր դիտարկելով և որպես այլ սարքերի համար որպես հիմնական միավոր օգտագործելով միկրոալիքային գծեր, կարող են նախագծվել բազմաթիվ տպագիր միկրոալիքային սարքեր և բաղադրամասեր, ինչպիսիք են ֆիլտրերը, կցորդիչները, էներգիայի բաժանարարները/համատեղիչները, խառնիչները և այլն: Այնուամենայնիվ, երբ հաճախականությունը մեծանում է (երբ համեմատաբար բարձր միկրոալիքային հաճախականություններ) հաղորդման կորուստները մեծանում են և առաջանում է ճառագայթում։ Հետևաբար, նախընտրելի են խոռոչ խողովակային ալիքատարները, ինչպիսիք են ուղղանկյուն ալիքատարները, քանի որ ավելի փոքր կորուստներ են ունենում ավելի բարձր հաճախականություններում (առանց ճառագայթման): Ալիքատարի ներսը սովորաբար օդ է: Բայց ցանկության դեպքում այն կարող է լցվել դիէլեկտրիկ նյութով՝ տալով ավելի փոքր խաչմերուկ, քան գազով լցված ալիքատարը: Այնուամենայնիվ, խոռոչ խողովակի ալիքատարները հաճախ ծավալուն են, կարող են ծանր լինել հատկապես ավելի ցածր հաճախականությունների դեպքում, պահանջում են արտադրության ավելի բարձր պահանջներ և ծախսատար են և չեն կարող ինտեգրվել հարթ տպագիր կառույցների հետ:

RFMISO MICROSTRIP ԱՆՏԵՆԱՅԻ ԱՊՐԱՆՔՆԵՐ:

RM-MA25527-22,25,5-27 ԳՀց

RM-MA425435-22,4,25-4,35 ԳՀց

Մյուսը հիբրիդային ուղղորդող կառուցվածք է միկրոշերտի կառուցվածքի և ալիքատարի միջև, որը կոչվում է ենթաշերտի ինտեգրված ալիքատար (SIW): SIW-ը ալիքատարի նման ինտեգրված կառույց է, որը պատրաստված է դիէլեկտրիկ նյութի վրա, վերևում և ներքևում գտնվող հաղորդիչներով և կողային պատերը ձևավորող երկու մետաղական միջանցքների գծային զանգվածով: Համեմատած միկրոշերտի և ալիքատար կառույցների հետ՝ SIW-ը ծախսարդյունավետ է, ունի համեմատաբար հեշտ արտադրական գործընթաց և կարող է ինտեգրվել հարթ սարքերի հետ: Բացի այդ, բարձր հաճախականություններում աշխատանքը ավելի լավ է, քան միկրոշերտային կառուցվածքները և ունի ալիքատար ցրման հատկություններ: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում;

SIW նախագծման ուղեցույցներ

Ենթաշերտի ինտեգրված ալիքատարները (SIWs) ալիքատարման ինտեգրված կառուցվածքներ են, որոնք արտադրվում են երկու շարք մետաղական անցուղիներով, որոնք տեղադրված են երկու զուգահեռ մետաղական թիթեղները միացնող դիէլեկտրիկի մեջ: Անցքերի միջով մետաղի շարքերը կազմում են կողային պատերը: Այս կառուցվածքն ունի միկրոշերտի գծերի և ալիքատարների բնութագրերը: Արտադրության գործընթացը նույնպես նման է այլ տպագիր հարթ կառույցներին: Տիպիկ SIW երկրաչափությունը ցույց է տրված Նկար 2.1-ում, որտեղ դրա լայնությունը (այսինքն՝ միջանցքների բաժանումը կողային ուղղությամբ (որպես)), միջանցքների տրամագիծը (d) և բարձրության երկարությունը (p) օգտագործվում են SIW կառուցվածքը նախագծելու համար: Ամենակարևոր երկրաչափական պարամետրերը (ցուցված է Նկար 2.1-ում) կբացատրվեն հաջորդ բաժնում: Նշենք, որ գերիշխող ռեժիմը TE10-ն է, ինչպես ուղղանկյուն ալիքատարը: Օդով լցված ալիքատարների (AFWG) և դիէլեկտրիկով լցված ալիքատարների (DFWG) և a և b չափերի միջև կապը SIW նախագծման առաջին կետն է: Օդով լցված ալիքատարների համար անջատման հաճախականությունը ցույց է տրված ստորև բերված բանաձևում

SIW հիմնական կառուցվածքը և հաշվարկման բանաձևը[1]

որտեղ c-ն ազատ տարածության մեջ լույսի արագությունն է, m-ը և n-ը եղանակներն են, a-ն ավելի երկար ալիքատարի չափն է, իսկ b-ն ալիքատարի ավելի կարճ չափն է: Երբ ալիքատարն աշխատում է TE10 ռեժիմում, այն կարելի է պարզեցնել fc=c/2a; երբ ալիքատարը լցված է դիէլեկտրիկով, լայնակողմանի երկարությունը a հաշվարկվում է ad=a/Sqrt(εr), որտեղ εr-ը միջավայրի դիէլեկտրիկ հաստատունն է. Որպեսզի SIW-ն աշխատի TE10 ռեժիմում, անցքի միջանցքը p, տրամագիծը d և լայն կողմը պետք է բավարարեն ստորև նկարի վերևի աջ կողմի բանաձևին, և կան նաև d<λg և p<2d էմպիրիկ բանաձևեր: 2];

որտեղ λg-ն ուղղորդվող ալիքի երկարությունն է. Միևնույն ժամանակ, ենթաշերտի հաստությունը չի ազդի SIW չափի ձևավորման վրա, բայց այն կազդի կառուցվածքի կորստի վրա, ուստի պետք է հաշվի առնել բարձր հաստությամբ սուբստրատների ցածր կորստի առավելությունները: .

Microstrip-ի SIW-ի փոխարկում
Երբ միկրոշերտի կառուցվածքը պետք է միացվի SIW-ին, կոնաձև միկրոշերտի անցումը հիմնական նախընտրելի անցումային մեթոդներից մեկն է, և կոնաձև անցումը սովորաբար ապահովում է լայնաշերտ համընկնում, համեմատած այլ տպագիր անցումների: Լավ նախագծված անցումային կառուցվածքն ունի շատ ցածր անդրադարձումներ, և ներդիրի կորուստը հիմնականում պայմանավորված է դիէլեկտրիկի և հաղորդիչի կորուստներով: Ենթաշերտի և հաղորդիչ նյութերի ընտրությունը հիմնականում որոշում է անցման կորուստը: Քանի որ ենթաշերտի հաստությունը խանգարում է միկրոշերտի գծի լայնությանը, կոնաձև անցման պարամետրերը պետք է ճշգրտվեն, երբ ենթաշերտի հաստությունը փոխվում է: Հիմնավորված համակողմանի ալիքատարի մեկ այլ տեսակ (GCPW) նույնպես լայնորեն օգտագործվող հաղորդման գծի կառուցվածք է բարձր հաճախականության համակարգերում: Որպես հիմք ծառայում են նաև միջանկյալ հաղորդման գծին մոտ գտնվող կողային հաղորդիչները։ Կարգավորելով հիմնական սնուցողի լայնությունը և բացը դեպի կողային գետնին, կարելի է ձեռք բերել պահանջվող բնորոշ դիմադրություն:

Microstrip դեպի SIW և GCPW դեպի SIW

Ստորև բերված նկարը SIW-ի համար միկրոշերտի նախագծման օրինակ է: Օգտագործված միջավայրը Rogers3003 է, դիէլեկտրական հաստատունը՝ 3,0, իրական կորստի արժեքը՝ 0,001, իսկ հաստությունը՝ 0,127 մմ։ Սնուցողի լայնությունը երկու ծայրերում 0,28 մմ է, որը համապատասխանում է ալեհավաքի սնուցիչի լայնությանը: Անցող անցքի տրամագիծը d=0,4 մմ է, իսկ հեռավորությունը p=0,6 մմ: Մոդելավորման չափը 50 մմ * 12 մմ * 0.127 մմ է: Անցումային գոտու ընդհանուր կորուստը կազմում է մոտ 1,5 դԲ (որը կարող է հետագայում կրճատվել՝ օպտիմալացնելով լայն կողային տարածությունը):