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 կորստով;
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 microstrip գծեր, կարող են նախագծվել բազմաթիվ տպագիր միկրոալիքային սարքեր և բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ֆիլտրերը, կցորդիչները, էներգիայի բաժանարարները/համատեղիչները, խառնիչները և այլն: Այնուամենայնիվ, երբ հաճախականությունը մեծանում է (երբ շարժվում եք դեպի 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 նրան ավելի փոքր խաչմերուկ, քան գազով լցված ալիքատարը:Այնուամենայնիվ, խոռոչ խողովակի ալիքատարները հաճախ ծավալուն են, կարող են ծանր լինել հատկապես 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 էլ ավելի կրճատվել՝ օպտիմալացնելով լայն կողային տարածությունը):
SIW կառուցվածքը և դրա S պարամետրերը
Էլեկտրական դաշտի բաշխում @ 79 ԳՀց
Հրապարակման ժամանակը՝ Հունվար-18-2024
