Навіны - Пераўтварэнне энергіі ў радарных антэнах

У мікрахвалевых ланцугах або сістэмах уся ланцуг або сістэма часта складаецца з мноства асноўных мікрахвалевых прылад, такіх як фільтры, муфты, дзельнікі магутнасці і г. д. Ёсць надзея, што з дапамогай гэтых прылад можна эфектыўна перадаваць магутнасць сігналу ад адной кропкі да іншы з мінімальнымі стратамі;

Ва ўсёй радыёлакацыйнай сістэме транспартнага сродку пераўтварэнне энергіі ў асноўным прадугледжвае перадачу энергіі ад мікрасхемы да фідэра на плаце друкаванай платы, перадачу фідэра да корпуса антэны і эфектыўнае выпраменьванне энергіі антэнай. Ва ўсім працэсе перадачы энергіі важнай часткай з'яўляецца канструкцыя пераўтваральніка. Пераўтваральнікі ў сістэмах міліметровага дыяпазону ў асноўным уключаюць пераўтварэнне мікрапалоскавага сігналу ў падкладку з інтэграваным хваляводам (SIW), пераўтварэнне мікрапалоснага ў хвалявод, пераўтварэнне SIW у хвалявод, пераўтварэнне кааксіяльнага ў хвалявод, пераўтварэнне хвалявода ў хвалявод і розныя тыпы пераўтварэння хвалявода. Гэты выпуск будзе сканцэнтраваны на дызайне пераўтварэння мікрадыяпазону SIW.

Розныя віды транспартных збудаванняў

Мікрапалоскавыз'яўляецца адной з найбольш шырока выкарыстоўваных накіроўвалых структур на адносна нізкіх мікрахвалевых частотах. Яго галоўныя перавагі - простая структура, нізкі кошт і высокая інтэграцыя з кампанентамі для павярхоўнага мантажу. Тыповая мікрапалоскавая лінія фарміруецца з дапамогай правадыроў на адным баку падкладкі дыэлектрычнага пласта, утвараючы адзіную плоскасць зазямлення на другім баку, з паветрам над ёй. Верхні праваднік у асноўным з'яўляецца токаправодным матэрыялам (звычайна медзь), сфармаваным у вузкі провад. Шырыня лініі, таўшчыня, адносная дыэлектрычная пранікальнасць і тангенс дыэлектрычных страт падкладкі з'яўляюцца важнымі параметрамі. Акрамя таго, таўшчыня правадніка (г.зн. таўшчыня металізацыі) і праводнасць правадыра таксама важныя на больш высокіх частотах. Уважліва ўлічваючы гэтыя параметры і выкарыстоўваючы мікрапалоскавыя лініі ў якасці асноўнай адзінкі для іншых прылад, можна распрацаваць шмат друкаваных мікрахвалевых прылад і кампанентаў, такіх як фільтры, развязкі, дзельнікі/аб'ядноўвальнікі магутнасці, змяшальнікі і г.д. Аднак па меры павелічэння частаты (пры пераходзе да адносна высокія мікрахвалевыя частоты) павялічваюцца страты перадачы і ўзнікае выпраменьванне. Таму хваляводы з полай трубкай, такія як прастакутныя хваляводы, з'яўляюцца пераважнымі з-за меншых страт на больш высокіх частотах (адсутнасць выпраменьвання). Унутраная частка хвалявода звычайна складаецца з паветра. Але пры жаданні яго можна запоўніць дыэлектрычным матэрыялам, надаўшы яму меншае перасек, чым газанапоўнены хвалявод. Аднак хвалеводы з полымі трубкамі часта грувасткія, могуць быць цяжкімі, асабліва на нізкіх частотах, патрабуюць больш высокіх вытворчых патрабаванняў і дарагія, і іх нельга інтэграваць у плоскія друкаваныя структуры.

ПРАДУКЦЫЯ МІКРАСТРОЛАСЦЫХ АНТЭН RFMISO:

RM-MA25527-22,25,5-27 ГГц

RM-MA425435-22,4,25-4,35 ГГц

Іншая - гэта гібрыдная структура навядзення паміж мікрапалоскавай структурай і хваляводам, якая называецца інтэграваным у падкладку хваляводам (SIW). SIW - гэта інтэграваная структура, падобная на хвалявод, вырабленая на дыэлектрычным матэрыяле, з праваднікамі зверху і знізу і лінейным наборам з двух металічных адтулін, якія ўтвараюць бакавыя сценкі. У параўнанні з мікрапалоскавымі і хваляводнымі структурамі SIW з'яўляецца эканамічна эфектыўным, мае адносна просты вытворчы працэс і можа быць інтэграваны з планарнымі прыладамі. Акрамя таго, прадукцыйнасць на высокіх частотах лепш, чым у мікрапалоскавых структур, і валодае хваляводнымі дысперсійнымі ўласцівасцямі. Як паказана на малюнку 1;

Кіраўніцтва па распрацоўцы SIW

Інтэграваныя хваляводы ў падкладку (SIW) - гэта інтэграваныя хвалеводныя структуры, вырабленыя з выкарыстаннем двух радоў металічных адтулін, убудаваных у дыэлектрык, які злучае дзве паралельныя металічныя пласціны. Шэрагі металічных скразных адтулін ўтвараюць бакавыя сценкі. Гэтая структура мае характарыстыкі мікрапалоскавых ліній і хваляводаў. Працэс вытворчасці таксама падобны на іншыя друкаваныя плоскія структуры. Тыповая геаметрыя SIW паказана на малюнку 2.1, дзе яе шырыня (г.зн. адлегласць паміж адтулінамі ў бакавым кірунку (as)), дыяметр адтулін (d) і даўжыня кроку (p) выкарыстоўваюцца для праектавання структуры SIW Найбольш важныя геаметрычныя параметры (паказаныя на малюнку 2.1) будуць растлумачаны ў наступным раздзеле. Звярніце ўвагу, што дамінуючай модай з'яўляецца TE10, як і прамавугольны хвалявод. Узаемасувязь паміж частатой зрэзу fc напоўненых паветрам хваляводаў (AFWG) і напоўненых дыэлектрыкам хваляводаў (DFWG) і памерамі a і b з'яўляецца першым пунктам праектавання SIW. Для напоўненых паветрам хваляводаў частата зрэзу паказана ў формуле ніжэй

Базавая структура SIW і формула разліку [1]

дзе c — хуткасць святла ў вольнай прасторы, m і n — моды, a — большы памер хвалявода, b — меншы памер хвалявода. Калі хвалявод працуе ў рэжыме TE10, яго можна спрасціць да fc=c/2a; калі хвалявод запоўнены дыэлектрыкам, даўжыня борта a вылічваецца па формуле ad=a/Sqrt(εr), дзе εr — дыэлектрычная пранікальнасць асяроддзя; Каб прымусіць SIW працаваць у рэжыме TE10, адлегласць паміж скразнымі адтулінамі p, дыяметр d і шырокі бок павінны задавальняць формуле ў правым верхнім куце малюнка ніжэй, а таксама ёсць эмпірычныя формулы d<λg і p<2d [ 2];

дзе λg - гэта даўжыня хвалі накіраванай хвалі: у той жа час таўшчыня падкладкі не паўплывае на дызайн памеру SIW, але паўплывае на страты структуры, таму варта ўлічваць перавагі нізкіх страт падкладак высокай таўшчыні .

Пераўтварэнне мікрапалоскавай у SIW
Калі мікрапалосную структуру неабходна падключыць да SIW, канічны мікрапалоскавы пераход з'яўляецца адным з асноўных пераважных метадаў пераходу, і канічны пераход звычайна забяспечвае шырокапалоснае адпаведнасць у параўнанні з іншымі друкаванымі пераходамі. Добра распрацаваная пераходная структура мае вельмі нізкі ўзровень адлюстравання, а ўносяцца страты ў асноўным выкліканы стратамі дыэлектрыка і правадніка. Выбар матэрыялаў падкладкі і правадніка ў асноўным вызначае страту пераходу. Паколькі таўшчыня падкладкі перашкаджае шырыні мікрапалоскавай лініі, параметры канічнага пераходу неабходна рэгуляваць пры змене таўшчыні падкладкі. Іншы тып заземленага капланарнага хвалявода (GCPW) таксама з'яўляецца шырока выкарыстоўванай структурай лініі перадачы ў высокачашчынных сістэмах. Бакавыя праваднікі, блізкія да прамежкавай лініі перадачы, таксама служаць зазямленнем. Рэгулюючы шырыню асноўнага фідэра і зазор да бакавой зямлі, можна атрымаць неабходны характарыстычны імпеданс.

Мікрапалоскавы ў SIW і GCPW ў SIW

На малюнку ніжэй прыведзены прыклад канструкцыі мікрапалоскавай да SIW. Выкарыстоўваецца асяроддзе Rogers3003, дыэлектрычная пастаянная роўная 3,0, сапраўднае значэнне страт роўнае 0,001, а таўшчыня роўная 0,127 мм. Шырыня фідэра на абодвух канцах складае 0,28 мм, што адпавядае шырыні фідэра антэны. Дыяметр скразнога адтуліны складае d=0,4 мм, а адлегласць p=0,6 мм. Памер мадэлявання складае 50 мм * 12 мм * 0,127 мм. Агульныя страты ў паласе прапускання складаюць каля 1,5 дБ (якія можна яшчэ больш паменшыць шляхам аптымізацыі шырокага бакавога інтэрвалу).