Pawarta - Konversi energi ing antena radar

Ing sirkuit utawa sistem gelombang mikro, kabeh sirkuit utawa sistem asring kasusun saka akeh piranti gelombang mikro dhasar kayata filter, coupler, pembagi daya, lan liya-liyane. Dikarepake liwat piranti kasebut, bisa ngirim daya sinyal kanthi efisien saka siji titik menyang titik liyane kanthi kerugian minimal;

Ing sakabèhé sistem radar kendaraan, konversi energi utamane nglibatake transfer energi saka chip menyang feeder ing papan PCB, transfer feeder menyang awak antena, lan radiasi energi sing efisien dening antena. Ing sakabèhé proses transfer energi, bagéyan penting yaiku desain konverter. Konverter ing sistem gelombang milimeter utamane kalebu konversi microstrip menyang substrate integrated waveguide (SIW), konversi microstrip menyang waveguide, konversi SIW menyang waveguide, konversi koaksial menyang waveguide, konversi waveguide menyang waveguide lan macem-macem jinis konversi waveguide. Masalah iki bakal fokus ing desain konversi microband SIW.

Macem-macem jinis struktur transportasi

Mikrostripminangka salah sawijining struktur pandhuan sing paling akeh digunakake ing frekuensi gelombang mikro sing relatif kurang. Kauntungan utama yaiku struktur sing prasaja, biaya murah lan integrasi sing dhuwur karo komponen pemasangan permukaan. Jalur mikrostrip khas dibentuk nggunakake konduktor ing salah siji sisih substrat lapisan dielektrik, mbentuk bidang lemah tunggal ing sisih liyane, kanthi udara ing ndhuwure. Konduktor ndhuwur iku dhasare bahan konduktif (biasane tembaga) sing dibentuk dadi kawat sempit. Jembar jalur, kekandelan, permitivitas relatif, lan tangen kerugian dielektrik saka substrat minangka parameter penting. Kajaba iku, kekandelan konduktor (yaiku, kekandelan metalisasi) lan konduktivitas konduktor uga penting ing frekuensi sing luwih dhuwur. Kanthi nimbang parameter kasebut kanthi teliti lan nggunakake jalur mikrostrip minangka unit dhasar kanggo piranti liyane, akeh piranti lan komponen gelombang mikro sing dicithak bisa dirancang, kayata filter, coupler, pembagi daya/combiner, mixer, lan liya-liyane. Nanging nalika frekuensi mundhak (nalika pindhah menyang frekuensi gelombang mikro sing relatif dhuwur) kerugian transmisi mundhak lan radiasi kedadeyan. Mulane, pandu gelombang tabung berongga kayata pandu gelombang persegi panjang luwih disenengi amarga kerugian sing luwih cilik ing frekuensi sing luwih dhuwur (ora ana radiasi). Interior pandu gelombang biasane udara. Nanging yen dikarepake, bisa diisi bahan dielektrik, menehi penampang sing luwih cilik tinimbang pandu gelombang sing diisi gas. Nanging, pandu gelombang tabung berongga asring gedhe, bisa abot utamane ing frekuensi sing luwih endhek, mbutuhake syarat manufaktur sing luwih dhuwur lan larang, lan ora bisa diintegrasi karo struktur sing dicithak planar.

PRODUK ANTENNA MICROSTRIP RFMISO：

RM-MA25527-22,25.5-27GHz

RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz

Liyane yaiku struktur pandhuan hibrida antarane struktur mikrostrip lan pandu gelombang, sing diarani pandu gelombang terintegrasi substrat (SIW). SIW minangka struktur kaya pandu gelombang terintegrasi sing digawe ing bahan dielektrik, kanthi konduktor ing ndhuwur lan ngisor lan susunan linier saka rong vias logam sing mbentuk dinding samping. Dibandhingake karo struktur mikrostrip lan pandu gelombang, SIW efektif biaya, duwe proses manufaktur sing relatif gampang, lan bisa diintegrasi karo piranti planar. Kajaba iku, kinerja ing frekuensi dhuwur luwih apik tinimbang struktur mikrostrip lan duwe sifat dispersi pandu gelombang. Kaya sing dituduhake ing Gambar 1;

Pandhuan desain SIW

Pandu gelombang terintegrasi substrat (SIW) yaiku struktur kaya pandu gelombang terintegrasi sing digawe kanthi nggunakake rong baris vias logam sing dipasang ing dielektrik sing nyambungake rong pelat logam paralel. Baris logam liwat bolongan mbentuk tembok sisih. Struktur iki nduweni karakteristik garis mikrostrip lan pandu gelombang. Proses manufaktur uga padha karo struktur datar liyane sing dicithak. Geometri SIW khas dituduhake ing Gambar 2.1, ing ngendi jembaré (yaiku pamisahan antarane vias ing arah lateral (as)), diameter vias (d) lan dawa pitch (p) digunakake kanggo ngrancang struktur SIW. Parameter geometris sing paling penting (ditampilake ing Gambar 2.1) bakal diterangake ing bagean sabanjure. Elinga yen mode dominan yaiku TE10, kaya pandu gelombang persegi panjang. Hubungan antarane frekuensi cutoff fc saka pandu gelombang sing diisi udara (AFWG) lan pandu gelombang sing diisi dielektrik (DFWG) lan dimensi a lan b minangka titik pertama desain SIW. Kanggo pandu gelombang sing diisi udara, frekuensi cutoff kaya sing dituduhake ing rumus ing ngisor iki.

Struktur dhasar SIW lan rumus pitungan[1]

ing ngendi c minangka kecepatan cahya ing ruang bebas, m lan n minangka mode, a minangka ukuran waveguide sing luwih dawa, lan b minangka ukuran waveguide sing luwih cendhek. Nalika waveguide makarya ing mode TE10, bisa disederhanakake dadi fc=c/2a; nalika waveguide kebak dielektrik, dawa sisi amba a diitung kanthi ad=a/Sqrt(εr), ing ngendi εr minangka konstanta dielektrik medium; supaya SIW bisa makarya ing mode TE10, jarak bolongan liwat p, diameter d lan sisih amba kudu memenuhi rumus ing sisih tengen ndhuwur gambar ing ngisor iki, lan uga ana rumus empiris d<λg lan p<2d [2];

ing ngendi λg minangka dawa gelombang sing dipandu: Ing wektu sing padha, kekandelan substrat ora bakal mengaruhi desain ukuran SIW, nanging bakal mengaruhi mundhute struktur, mula kaluwihan mundhute sithik saka substrat kekandelan dhuwur kudu ditimbang.

Konversi Mikrostrip dadi SIW
Nalika struktur mikrostrip kudu disambungake menyang SIW, transisi mikrostrip tapered minangka salah sawijining metode transisi sing disenengi, lan transisi tapered biasane nyedhiyakake kecocokan broadband dibandhingake karo transisi sing dicithak liyane. Struktur transisi sing dirancang kanthi apik duwe pantulan sing sithik banget, lan kerugian penyisipan utamane disebabake dening kerugian dielektrik lan konduktor. Pemilihan substrat lan bahan konduktor utamane nemtokake kerugian transisi. Amarga kekandelan substrat ngalangi jembar garis mikrostrip, parameter transisi tapered kudu diatur nalika kekandelan substrat owah. Jinis liyane saka grounded coplanar waveguide (GCPW) uga minangka struktur saluran transmisi sing digunakake sacara wiyar ing sistem frekuensi dhuwur. Konduktor sisih sing cedhak karo saluran transmisi menengah uga dadi ground. Kanthi nyetel jembar feeder utama lan celah menyang ground sisih, impedansi karakteristik sing dibutuhake bisa dipikolehi.

Mikrostrip menyang SIW lan GCPW menyang SIW

Gambar ing ngisor iki minangka conto desain mikrostrip kanggo SIW. Media sing digunakake yaiku Rogers3003, konstanta dielektrik yaiku 3.0, nilai kerugian sejati yaiku 0.001, lan kekandelane yaiku 0.127mm. Jembar feeder ing loro-lorone yaiku 0.28mm, sing cocog karo jembar feeder antena. Diameter bolongan liwat yaiku d=0.4mm, lan jarak p=0.6mm. Ukuran simulasi yaiku 50mm*12mm*0.127mm. Kerugian sakabèhé ing passband kira-kira 1.5dB (sing bisa dikurangi luwih lanjut kanthi ngoptimalake jarak sisih amba).