Neiegkeeten - Energie Konversioun an Radar Antennen

A Mikrowellenkreesser oder Systemer besteet de ganze Circuit oder de System dacks aus ville Basis Mikrowellengeräter wéi Filteren, Koppelen, Kraaftdeeler, asw. eng aner mat minimalem Verloscht;

Am ganze Gefier Radar System, Energie Konversioun ëmfaasst haaptsächlech den Transfert vun Energie vum Chip op de Feeder op der PCB Verwaltungsrot, den Transfert vun der Feeder an der Antenne Kierper, an efficace Stralung vun Energie vun der Antenne. Am ganzen Energietransferprozess ass e wichtege Bestanddeel den Design vum Konverter. D'Konverter a Millimeterwellensystemer enthalen haaptsächlech Mikrostrip zu Substrat integréiert Waveguide (SIW) Konversioun, Microstrip zu Waveguide Konversioun, SIW zu Waveguide Konversioun, Koaxial zu Waveguide Konversioun, Waveguide zu Waveguide Konversioun a verschidden Zorte Waveguide Konversioun. Dëst Thema wäert op Mikroband SIW Konversioun Design konzentréieren.

Verschidden Zorte vun Transport Strukturen

Microstripass eng vun de meescht benotzte Guidestrukture bei relativ nidderegen Mikrowellenfrequenzen. Seng Haaptvirdeeler sinn einfach Struktur, niddreg Käschten an héich Integratioun mat Uewerfläch Mount Komponente. Eng typesch Microstrip Linn gëtt mat Dirigenten op enger Säit vun engem dielektresche Schichtsubstrat geformt, an eng eenzeg Buedemfläch op der anerer Säit bilden, mat Loft driwwer. Den Top Dirigent ass am Fong e konduktivt Material (normalerweis Kupfer) an e schmuele Drot geformt. Linn Breet, Dicke, relativ Permittivitéit, an dielektresche Verloscht Tangent vum Substrat si wichteg Parameteren. Zousätzlech sinn d'Dicke vum Dirigent (dh Metalliséierungsdicke) an d'Konduktivitéit vum Dirigent och kritesch bei méi héije Frequenzen. Andeems Dir dës Parameteren virsiichteg berücksichtegt a Mikrostriplinnen als Basiseenheet fir aner Apparater benotzt, kënne vill gedréckte Mikrowellengeräter a Komponenten entworf ginn, wéi Filteren, Koppelen, Power Dividers / Combiners, Mixer, etc. relativ héich Mikrowellenfrequenzen) d'Transmissiounsverloschter erhéijen a Stralung geschitt. Dofir sinn huel Röhre Wellenleiter wéi rechteckeg Welleleiter bevorzugt wéinst méi klenge Verloschter bei méi héije Frequenzen (keng Stralung). Den Interieur vum Welleguide ass normalerweis Loft. Awer wann Dir wëllt, kann et mat dielektrescht Material gefüllt ginn, wat et e méi klenge Querschnitt gëtt wéi e Gasgefëllte Welleguide. Wéi och ëmmer, Huelrohrwelleleiter sinn dacks voluminös, kënne schwéier sinn besonnesch bei méi nidderegen Frequenzen, erfuerderen méi héich Fabrikatiounsufuerderungen a si deier, a kënnen net mat planar gedréckte Strukturen integréiert ginn.

RFMISO MICROSTRIP ANTENNE PRODUCTS:

RM-MA25527-22,25,5-27GHz

RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz

Déi aner ass eng Hybrid Leedung Struktur tëscht enger Mikrostrip Struktur an engem Waveguide, genannt Substrat integréiert Waveguide (SIW). En SIW ass eng integréiert Welleguide-ähnlech Struktur, fabrizéiert op engem dielektrescht Material, mat Dirigenten uewen an ënnen an enger linearer Array vun zwee Metallvias, déi d'Säitewand bilden. Am Verglach mat microstrip an waveguide Strukturen, SIW kascht-effikass, huet eng relativ einfach Fabrikatioun Prozess, a kann mat planar Apparater integréiert ginn. Zousätzlech, ass d'Performance op héich Frequenzen besser wéi déi vun microstrip Strukturen an huet waveguide Dispersioun Eegeschafte. Wéi an der Figur 1 gewisen;

SIW Design Richtlinnen

Substrat integréiert Waveguides (SIWs) sinn integréiert waveguide-ähnlechen Strukturen fabrizéiert vun zwou Zeile vun Metal vias benotzt, déi an engem dielectric verbënnt zwee parallel Metal Placke agebaut. Reihen aus Metall duerch Lächer bilden d'Säitwänn. Dës Struktur huet d'Charakteristiken vun microstrip Linnen a waveguides. De Fabrikatiounsprozess ass och ähnlech wéi aner gedréckte flaach Strukturen. Eng typesch SIW Geometrie gëtt an der Figur 2.1 gewisen, wou hir Breet (dh d'Trennung tëscht Vias an der lateraler Richtung (as)), den Duerchmiesser vun de Vias (d) an d'Pitchlängt (p) benotzt gi fir d'SIW Struktur ze designen. Déi wichtegst geometresch Parameteren (an der Figur 2.1 gewisen) ginn an der nächster Rubrik erkläert. Notéiert datt den dominante Modus TE10 ass, grad wéi de véiereckege Welleguide. D'Relatioun tëscht der Ofschnëttsfrequenz fc vu Loftgefëllte Welleleit (AFWG) an dielektresch gefëllte Welleleit (DFWG) an Dimensiounen a a b ass den éischte Punkt vum SIW Design. Fir Loftgefëllte Welleleit ass d'Ofschnëttsfrequenz wéi an der Formel hei ënnen gewisen

SIW Basisstruktur a Berechnungsformel[1]

wou c d'Liichtgeschwindegkeet am fräie Raum ass, m an n d'Modi sinn, a déi méi laang Welleleitgréisst ass, a b déi méi kuerz Welleleitgréisst ass. Wann de Waveguide am TE10 Modus funktionnéiert, kann et vereinfacht ginn fc = c / 2a; wann de Welleguide mat Dielektrik gefüllt ass, gëtt d'Breetlängt a berechent duerch ad=a/Sqrt(εr), wou εr d'Dielektresch Konstant vum Medium ass; Fir datt SIW am TE10 Modus funktionnéiert, ass d'Duerch Lachabstand p, Duerchmiesser d a breet Säit wéi d'Formel uewe riets vun der Figur hei ënnen erfëllen, an et ginn och empiresch Formelen vun d<λg an p<2d [ 2];

wou λg déi guidéiert Wellewellelängt ass: Zur selwechter Zäit wäert d'Dicke vum Substrat net den SIW Gréisst Design beaflossen, awer et wäert de Verloscht vun der Struktur beaflossen, sou datt d'niddereg Verloschtervirdeeler vun High-Dicke Substrate berücksichtegt ginn .

Microstrip zu SIW Konversioun
Wann eng microstrip Struktur muss mat engem SIW verbonne ginn, ass de tapered microstrip Iwwergank ee vun den Haapt bevorzugten Iwwergank Methoden, an der tapered Transitioun stellt normalerweis e Breetband Match Verglach mat anere gedréckte Iwwergäng. Eng gutt entworf Iwwergangsstruktur huet ganz niddereg Reflexiounen, an d'Insertiounsverloscht gëtt haaptsächlech duerch dielektresch an Dirigentverloschter verursaacht. D'Auswiel vu Substrat- an Dirigentmaterialien bestëmmt haaptsächlech de Verloscht vum Iwwergang. Zënter datt d'Dicke vum Substrat d'Breet vun der Mikrostriplinn behënnert, sollten d'Parameteren vum konischen Iwwergang ugepasst ginn wann d'Dicke vum Substrat ännert. Eng aner Zort vu gegrënnte koplanare Welleguide (GCPW) ass och eng wäit benotzt Transmissiounslinnstruktur an Héichfrequenzsystemer. D'Säitleitungen no bei der Zwëscheniwwerdroungslinn déngen och als Buedem. Andeems Dir d'Breet vum Haaptfeeder an d'Spalt op d'Säit Buedem ugepasst, kann déi erfuerderlech charakteristesch Impedanz kritt ginn.

Microstrip zu SIW an GCPW zu SIW

D'Figur ënnert ass e Beispill vun der Design vun microstrip zu SIW. D'Medium benotzt ass Rogers3003, déi dielektresch Konstant ass 3,0, de richtege Verloschtwäert ass 0,001, an d'Dicke ass 0,127 mm. D'Feederbreet op béide Enden ass 0.28mm, wat mat der Breet vum Antennefeeder entsprécht. Den Duerchmiesser vum Duerchmiesser ass d = 0,4 mm, an den Ofstand p = 0,6 mm. D'Simulatioun Gréisst ass 50mm * 12mm * 0.127mm. De Gesamtverloscht am Passband ass ongeféier 1.5dB (wat weider reduzéiert ka ginn andeems d'breet Säit Abstand optiméiert).