Në qarqet ose sistemet e mikrovalëve, i gjithë qarku ose sistemi shpesh përbëhet nga shumë pajisje bazë mikrovalore si filtra, çiftëzues, ndarës të energjisë, etj. Shpresohet që përmes këtyre pajisjeve, të jetë e mundur të transmetohet në mënyrë efikase fuqia e sinjalit nga një pikë në një tjetër me humbje minimale;
Në të gjithë sistemin e radarit të automjetit, konvertimi i energjisë përfshin kryesisht transferimin e energjisë nga çipi në furnizuesin në tabelën e PCB-së, transferimin e ushqyesit në trupin e antenës dhe rrezatimin efikas të energjisë nga antena. Në të gjithë procesin e transferimit të energjisë, një pjesë e rëndësishme është dizajni i konvertuesit. Konvertuesit në sistemet e valëve milimetrike përfshijnë kryesisht konvertimin e valëve të integruar nga mikrostrip në substrat (SIW), konvertimin nga mikroshiriti në përcjellës valësh, konvertimin SIW në përcjellës valësh, konvertimin koaksial në përcjellës valësh, konvertimin e valëve në përcjellës valësh dhe lloje të ndryshme të konvertimit të valëve. Kjo çështje do të fokusohet në dizajnin e konvertimit të mikrobandit SIW.
Lloje të ndryshme të strukturave të transportit
Mikrostripështë një nga strukturat udhëzuese më të përdorura në frekuenca mikrovalore relativisht të ulëta. Përparësitë e tij kryesore janë struktura e thjeshtë, kostoja e ulët dhe integrimi i lartë me komponentët e montimit në sipërfaqe. Një linjë tipike mikrostrip formohet duke përdorur përçues në njërën anë të një nënshtrese të shtresës dielektrike, duke formuar një plan të vetëm tokësor në anën tjetër, me ajër mbi të. Përçuesi i sipërm është në thelb një material përçues (zakonisht bakri) i formuar në një tel të ngushtë. Gjerësia e linjës, trashësia, lejueshmëria relative dhe tangjenta e humbjes dielektrike të nënshtresës janë parametra të rëndësishëm. Përveç kësaj, trashësia e përcjellësit (dmth., trashësia e metalizimit) dhe përçueshmëria e përcjellësit janë gjithashtu kritike në frekuenca më të larta. Duke i konsideruar me kujdes këto parametra dhe duke përdorur linjat e mikrostripeve si njësi bazë për pajisjet e tjera, mund të dizajnohen shumë pajisje dhe përbërës të printuar me mikrovalë, si filtra, çiftëzues, ndarës/kombinues të energjisë, miksera, etj. Megjithatë, me rritjen e frekuencës (kur lëvizni në frekuenca relativisht të larta mikrovalore) rriten humbjet e transmetimit dhe ndodh rrezatimi. Prandaj, kanalizuesit e valëve me tuba të zbrazët, siç janë valëzuesit drejtkëndor, preferohen për shkak të humbjeve më të vogla në frekuenca më të larta (pa rrezatim). Pjesa e brendshme e valëmarrësit është zakonisht ajri. Por nëse dëshirohet, mund të mbushet me material dielektrik, duke i dhënë një seksion kryq më të vogël se një përcjellës valësh i mbushur me gaz. Megjithatë, përcjellësit e valëve me tuba të uritur shpesh janë të rëndë, mund të jenë të rëndë veçanërisht në frekuenca më të ulëta, kërkojnë kërkesa më të larta prodhimi dhe janë të kushtueshëm dhe nuk mund të integrohen me struktura të printuara planare.
PRODUKTET E ANTENAVE MICROSTRIP RFMISO:
RM-MA25527-22,25,5-27 GHz
RM-MA425435-22,4,25-4,35 GHz
Tjetra është një strukturë udhëzuese hibride midis një strukture mikrostrip dhe një valeguide, e quajtur një përcjellës valësh i integruar në nënshtresë (SIW). Një SIW është një strukturë e integruar e ngjashme me valëzuesin e fabrikuar në një material dielektrik, me përçues në krye dhe në fund dhe një grup linear me dy viza metalike që formojnë muret anësore. Krahasuar me strukturat mikrostrip dhe valeguide, SIW është me kosto efektive, ka një proces prodhimi relativisht të lehtë dhe mund të integrohet me pajisje planare. Për më tepër, performanca në frekuenca të larta është më e mirë se ajo e strukturave me mikrostrip dhe ka vetitë e shpërndarjes së valëve. Siç tregohet në figurën 1;
Udhëzimet e projektimit SIW
Drejtuesit e valëve të integruara në nënshtresë (SIW) janë struktura të integruara të ngjashme me valët e prodhuara duke përdorur dy rreshta vizash metalike të ngulitura në një dielektrik që lidh dy pllaka metalike paralele. Rreshtat e metalit nëpër vrima formojnë muret anësore. Kjo strukturë ka karakteristikat e linjave mikrostrip dhe valëve. Procesi i prodhimit është gjithashtu i ngjashëm me strukturat e tjera të sheshta të printuara. Një gjeometri tipike SIW tregohet në Figurën 2.1, ku gjerësia e saj (dmth. ndarja midis viave në drejtimin anësor (si)), diametri i viave (d) dhe gjatësia e hapit (p) përdoren për të projektuar strukturën SIW Parametrat më të rëndësishëm gjeometrikë (të paraqitur në figurën 2.1) do të shpjegohen në seksionin vijues. Vini re se modaliteti mbizotërues është TE10, ashtu si valëzuesi drejtkëndor. Marrëdhënia midis frekuencës së ndërprerjes fc të valëve të mbushura me ajër (AFWG) dhe valëve të mbushura me dielektrikë (DFWG) dhe dimensioneve a dhe b është pika e parë e projektimit SIW. Për përcjellësit e valëve të mbushura me ajër, frekuenca e ndërprerjes është siç tregohet në formulën e mëposhtme
Struktura bazë SIW dhe formula e llogaritjes[1]
ku c është shpejtësia e dritës në hapësirën e lirë, m dhe n janë mënyrat, a është madhësia më e gjatë e valëmarrësit dhe b është madhësia më e shkurtër e valëmarrësit. Kur valëzuesi punon në modalitetin TE10, ai mund të thjeshtohet në fc=c/2a; kur valëdhënësi është i mbushur me dielektrik, gjatësia e anës së gjerë a llogaritet me ad=a/Sqrt(εr), ku εr është konstanta dielektrike e mediumit; në mënyrë që SIW të funksionojë në modalitetin TE10, hapësira e vrimës p, diametri d dhe ana e gjerë duhet të plotësojnë formulën në të djathtën e sipërme të figurës më poshtë, dhe ka edhe formula empirike të d<λg dhe p<2d [ 2];
ku λg është gjatësia e valës së drejtuar: Në të njëjtën kohë, trashësia e nënshtresës nuk do të ndikojë në dizajnin e madhësisë së SIW, por do të ndikojë në humbjen e strukturës, kështu që duhet të merren parasysh avantazhet me humbje të ulët të nënshtresave me trashësi të lartë. .
Konvertimi i mikrostrip në SIW
Kur një strukturë mikrostrip duhet të lidhet me një SIW, tranzicioni i mikrostripeve të ngushtuara është një nga metodat kryesore të preferuara të tranzicionit dhe tranzicioni i konikuar zakonisht ofron një përputhje me brez të gjerë në krahasim me tranzicionet e tjera të printuara. Një strukturë tranzicioni e projektuar mirë ka reflektime shumë të ulëta dhe humbja e futjes shkaktohet kryesisht nga humbjet dielektrike dhe të përcjellësit. Përzgjedhja e materialeve të nënshtresës dhe përcjellësit përcakton kryesisht humbjen e tranzicionit. Meqenëse trashësia e nënshtresës pengon gjerësinë e vijës së mikroshiritit, parametrat e tranzicionit të ngushtuar duhet të rregullohen kur trashësia e nënshtresës ndryshon. Një lloj tjetër i valëve bashkëplanare të tokëzuar (GCPW) është gjithashtu një strukturë e linjës së transmetimit të përdorur gjerësisht në sistemet me frekuencë të lartë. Përçuesit anësor afër linjës së ndërmjetme të transmetimit shërbejnë gjithashtu si tokëzim. Duke rregulluar gjerësinë e ushqyesit kryesor dhe hendekun në tokën anësore, mund të merret rezistenca e kërkuar karakteristike.
Microstrip në SIW dhe GCPW në SIW
Figura më poshtë është një shembull i projektimit të mikrostripeve në SIW. Mediumi i përdorur është Rogers3003, konstanta dielektrike është 3.0, vlera e vërtetë e humbjes është 0.001 dhe trashësia është 0.127 mm. Gjerësia e ushqyesit në të dy skajet është 0,28 mm, që përputhet me gjerësinë e ushqyesit të antenës. Diametri i vrimës së brendshme është d=0.4mm, dhe hapësira p=0.6mm. Madhësia e simulimit është 50mm*12mm*0.127mm. Humbja e përgjithshme në brezin e kalimit është rreth 1.5dB (e cila mund të reduktohet më tej duke optimizuar hapësirën në anën e gjerë).
Struktura SIW dhe parametrat e saj S
Shpërndarja e fushës elektrike @ 79 GHz
Koha e postimit: Jan-18-2024
