Mikrodalga devrelerinde veya sistemlerinde, devrenin veya sistemin tamamı genellikle filtreler, kuplörler, güç bölücüler vb. gibi birçok temel mikrodalga cihazından oluşur. Bu cihazlar aracılığıyla sinyal gücünün bir noktadan diğerine verimli bir şekilde iletilmesinin mümkün olacağı umulmaktadır. minimum kayıpla bir diğeri;
Araç radar sisteminin tamamında enerji dönüşümü esas olarak enerjinin çipten PCB kartı üzerindeki besleyiciye aktarılmasını, besleyicinin anten gövdesine aktarılmasını ve enerjinin anten tarafından verimli bir şekilde yayılmasını içermektedir.Enerji transfer sürecinin tamamında dönüştürücünün tasarımı önemli bir kısımdır.Milimetre dalga sistemlerindeki dönüştürücüler temel olarak mikroşeritten alt tabakaya entegre dalga kılavuzuna (SIW) dönüşüm, mikroşeritten dalga kılavuzuna dönüşüm, SIW'den dalga kılavuzuna dönüşüm, koaksiyelden dalga kılavuzuna dönüşüm, dalga kılavuzundan dalga kılavuzuna dönüşüm ve farklı dalga kılavuzu dönüşümü türlerini içerir.Bu sayıda mikro bant SIW dönüşüm tasarımına odaklanılacaktır.
Farklı ulaşım yapıları
Mikroşeritnispeten düşük mikrodalga frekanslarında en yaygın kullanılan kılavuz yapılardan biridir.Başlıca avantajları basit yapısı, düşük maliyeti ve yüzeye monte bileşenlerle yüksek entegrasyonudur.Tipik bir mikroşerit hattı, dielektrik katman alt katmanının bir tarafında iletkenler kullanılarak, diğer tarafta üzerinde hava bulunan tek bir zemin düzlemi oluşturularak oluşturulur.Üst iletken temel olarak dar bir tel şeklinde şekillendirilmiş iletken bir malzemedir (genellikle bakır).Alt tabakanın çizgi genişliği, kalınlığı, bağıl geçirgenliği ve dielektrik kayıp tanjantı önemli parametrelerdir.Ayrıca iletkenin kalınlığı (yani metal kaplama kalınlığı) ve iletkenin iletkenliği de yüksek frekanslarda kritik öneme sahiptir.Bu parametreler dikkatlice göz önünde bulundurularak ve diğer cihazlar için temel birim olarak mikroşerit hatlar kullanılarak, filtreler, kuplörler, güç bölücüler/birleştiriciler, karıştırıcılar vb. gibi birçok basılı mikrodalga cihazı ve bileşeni tasarlanabilir. nispeten yüksek mikrodalga frekansları) iletim kayıpları artar ve radyasyon meydana gelir.Bu nedenle, yüksek frekanslarda (radyasyon yok) daha küçük kayıplar nedeniyle dikdörtgen dalga kılavuzları gibi içi boş tüp dalga kılavuzları tercih edilir.Dalga kılavuzunun içi genellikle havadır.Ancak istenirse dielektrik malzeme ile doldurularak gaz dolu dalga kılavuzundan daha küçük bir kesit elde edilebilir.Bununla birlikte, içi boş tüp dalga kılavuzları genellikle hacimlidir, özellikle düşük frekanslarda ağır olabilir, daha yüksek üretim gereksinimleri gerektirir ve maliyetlidir ve düzlemsel baskılı yapılarla entegre edilemez.
RFMISO MİKROSTRİP ANTEN ÜRÜNLERİ:
RM-MA25527-22,25,5-27GHz
RM-MA425435-22,4,25-4,35GHz
Diğeri ise bir mikroşerit yapısı ile bir dalga kılavuzu arasındaki, substrat entegre dalga kılavuzu (SIW) olarak adlandırılan hibrit bir kılavuz yapısıdır.Bir SIW, üstte ve altta iletkenler ve yan duvarları oluşturan iki metal yoldan oluşan doğrusal bir dizi ile dielektrik bir malzeme üzerinde üretilen entegre dalga kılavuzu benzeri bir yapıdır.Mikroşerit ve dalga kılavuzu yapılarıyla karşılaştırıldığında SIW uygun maliyetlidir, nispeten kolay bir üretim sürecine sahiptir ve düzlemsel cihazlarla entegre edilebilir.Ayrıca yüksek frekanslardaki performansı mikroşerit yapılardan daha iyidir ve dalga kılavuzu dağılım özelliklerine sahiptir.Şekil 1'de görüldüğü gibi;
SIW tasarım yönergeleri
Substrat entegre dalga kılavuzları (SIW'ler), iki paralel metal plakayı birbirine bağlayan bir dielektrik içine yerleştirilmiş iki sıra metal yol kullanılarak üretilen entegre dalga kılavuzu benzeri yapılardır.Deliklerden geçen metal sıraları yan duvarları oluşturur.Bu yapı mikroşerit çizgilerin ve dalga kılavuzlarının özelliklerini taşımaktadır.Üretim süreci de diğer baskılı düz yapılara benzer.Tipik bir SIW geometrisi Şekil 2.1'de gösterilmektedir; burada genişliği (yani yanal yöndeki yollar arasındaki ayrım (as), yolların çapı (d) ve hatve uzunluğu (p) SIW yapısını tasarlamak için kullanılır) En önemli geometrik parametreler (Şekil 2.1'de gösterilmektedir) bir sonraki bölümde açıklanacaktır.Baskın modun tıpkı dikdörtgen dalga kılavuzu gibi TE10 olduğunu unutmayın.Hava dolu dalga kılavuzlarının (AFWG) ve dielektrik dolgulu dalga kılavuzlarının (DFWG) kesme frekansı fc ile a ve b boyutları arasındaki ilişki SIW tasarımının ilk noktasıdır.Hava dolu dalga kılavuzları için kesme frekansı aşağıdaki formülde gösterildiği gibidir.
SIW temel yapısı ve hesaplama formülü[1]
burada c ışığın boş uzaydaki hızıdır, m ve n modlardır, a daha uzun dalga kılavuzu boyutudur ve b daha kısa dalga kılavuzu boyutudur.Dalga kılavuzu TE10 modunda çalıştığında fc=c/2a;dalga kılavuzu dielektrik ile doldurulduğunda, geniş kenar uzunluğu a, ad=a/Sqrt(εr) ile hesaplanır; burada εr, ortamın dielektrik sabitidir;SIW'nin TE10 modunda çalışabilmesi için delik aralığı p, çap d ve geniş kenar as aşağıdaki şeklin sağ üst köşesindeki formülü karşılamalıdır, ayrıca d<λg ve p<2d ampirik formülleri de vardır [ 2];
burada λg yönlendirilmiş dalga dalga boyudur: Aynı zamanda, alt tabakanın kalınlığı SIW boyut tasarımını etkilemeyecektir ancak yapının kaybını etkileyecektir, bu nedenle yüksek kalınlıktaki alt tabakaların düşük kayıp avantajları dikkate alınmalıdır. .
Mikroşeritten SIW'ye dönüşüm
Bir mikroşerit yapının bir SIW'ye bağlanması gerektiğinde, konik mikroşerit geçişi tercih edilen başlıca geçiş yöntemlerinden biridir ve konik geçiş genellikle diğer basılı geçişlere kıyasla geniş bantlı bir eşleşme sağlar.İyi tasarlanmış bir geçiş yapısı çok düşük yansımalara sahiptir ve ekleme kaybı öncelikle dielektrik ve iletken kayıplarından kaynaklanır.Alt tabaka ve iletken malzemelerin seçimi esas olarak geçiş kaybını belirler.Alt tabakanın kalınlığı mikroşerit hattının genişliğini engellediğinden, alt tabakanın kalınlığı değiştiğinde konik geçişin parametreleri ayarlanmalıdır.Topraklanmış eş düzlemli dalga kılavuzunun (GCPW) başka bir türü de yüksek frekanslı sistemlerde yaygın olarak kullanılan bir iletim hattı yapısıdır.Ara iletim hattına yakın yan iletkenler de toprak görevi görür.Ana besleyicinin genişliğini ve yan zemine olan boşluğu ayarlayarak gerekli karakteristik empedans elde edilebilir.
Mikroşeritten SIW'ye ve GCPW'den SIW'ye
Aşağıdaki şekil SIW'ye mikroşerit tasarımının bir örneğidir.Kullanılan ortam Rogers3003'tür, dielektrik sabiti 3,0, gerçek kayıp değeri 0,001 ve kalınlık 0,127 mm'dir.Her iki uçtaki besleyici genişliği 0,28 mm'dir, bu da anten besleyicinin genişliğine uygundur.Açık delik çapı d=0,4 mm ve aralık p=0,6 mm'dir.Simülasyon boyutu 50 mm * 12 mm * 0,127 mm'dir.Geçiş bandındaki toplam kayıp yaklaşık 1,5dB'dir (bu, geniş kenar aralığının optimize edilmesiyle daha da azaltılabilir).
SIW yapısı ve S parametreleri
Elektrik alan dağıtımı@79GHz
Gönderim zamanı: Ocak-18-2024
