Balita - Pag-convert sa enerhiya sa mga antena sa radar

Sa mga sirkito o sistema sa microwave, ang tibuok sirkito o sistema sagad gilangkoban sa daghang mga batakang aparato sa microwave sama sa mga filter, coupler, power divider, ug uban pa. Gilauman nga pinaagi niining mga aparato, posible nga episyente nga makapadala sa gahum sa signal gikan sa usa ka punto ngadto sa lain nga adunay gamay nga pagkawala;

Sa tibuok sistema sa radar sa sakyanan, ang pagkakabig sa enerhiya nag-una nga naglambigit sa pagbalhin sa enerhiya gikan sa chip ngadto sa feeder sa PCB board, ang pagbalhin sa feeder ngadto sa lawas sa antenna, ug ang episyente nga radyasyon sa enerhiya pinaagi sa antenna. Sa tibuok proseso sa pagbalhin sa enerhiya, usa ka importante nga bahin ang disenyo sa converter. Ang mga converter sa mga millimeter wave system nag-una nga naglakip sa microstrip ngadto sa substrate integrated waveguide (SIW) conversion, microstrip ngadto sa waveguide conversion, SIW ngadto sa waveguide conversion, coaxial ngadto sa waveguide conversion, waveguide ngadto sa waveguide conversion ug lain-laing mga klase sa waveguide conversion. Kini nga isyu mag-focus sa disenyo sa microband SIW conversion.

Nagkalainlaing klase sa mga istruktura sa transportasyon

Mikrostripusa sa labing kaylap nga gigamit nga mga istruktura sa giya sa medyo ubos nga mga frequency sa microwave. Ang panguna nga mga bentaha niini mao ang yano nga istruktura, mubu nga gasto ug taas nga integrasyon sa mga sangkap sa pag-mount sa ibabaw. Ang usa ka tipikal nga linya sa microstrip giporma gamit ang mga konduktor sa usa ka kilid sa usa ka dielectric layer substrate, nga nagporma usa ka ground plane sa pikas nga kilid, nga adunay hangin sa ibabaw niini. Ang ibabaw nga konduktor sa panguna usa ka materyal nga konduktibo (kasagaran tumbaga) nga giporma sa usa ka pig-ot nga alambre. Ang gilapdon sa linya, gibag-on, relatibong permittivity, ug dielectric loss tangent sa substrate hinungdanon nga mga parameter. Dugang pa, ang gibag-on sa konduktor (ie, gibag-on sa metallization) ug ang conductivity sa konduktor kritikal usab sa mas taas nga mga frequency. Pinaagi sa maampingong pagkonsiderar niini nga mga parameter ug paggamit sa mga linya sa microstrip isip sukaranan nga yunit alang sa ubang mga aparato, daghang mga giimprinta nga aparato ug mga sangkap sa microwave ang mahimong idisenyo, sama sa mga filter, coupler, power divider/combiner, mixer, ug uban pa. Bisan pa, samtang ang frequency modaghan (kung mobalhin sa medyo taas nga mga frequency sa microwave) ang mga pagkawala sa transmission modaghan ug mahitabo ang radiation. Busa, ang mga hollow tube waveguide sama sa rectangular waveguide gipalabi tungod sa gagmay nga mga pagkawala sa mas taas nga mga frequency (walay radiation). Ang sulod sa waveguide kasagaran hangin. Apan kon gusto, mahimo kining pun-on og dielectric nga materyal, nga mohatag niini og mas gamay nga cross-section kay sa gas-filled waveguide. Apan, ang hollow tube waveguide kasagaran bulky, mahimong bug-at ilabi na sa mas ubos nga frequency, nanginahanglan og mas taas nga mga kinahanglanon sa paggama ug mahal, ug dili mahimong i-integrate sa planar printed structures.

Mga Produkto sa Antena sa RFMISO MICROSTRIP：

RM-MA25527-22,25.5-27GHz

RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz

Ang usa pa kay usa ka hybrid guidance structure tali sa microstrip structure ug waveguide, nga gitawag og substrate integrated waveguide (SIW). Ang SIW kay usa ka integrated waveguide-like structure nga gihimo sa dielectric material, nga adunay mga conductor sa ibabaw ug ubos ug usa ka linear array sa duha ka metal vias nga nagporma sa sidewalls. Kon itandi sa microstrip ug waveguide structures, ang SIW barato, adunay medyo sayon nga proseso sa paggama, ug mahimong i-integrate sa mga planar device. Dugang pa, ang performance sa taas nga frequency mas maayo kay sa microstrip structures ug adunay waveguide dispersion properties. Sama sa gipakita sa Figure 1;

Mga giya sa disenyo sa SIW

Ang substrate integrated waveguides (SIWs) kay integrated waveguide-like structures nga gihimo gamit ang duha ka laray sa metal vias nga gisulod sa usa ka dielectric nga nagkonektar sa duha ka parallel nga metal plates. Ang mga laray sa metal agi sa mga lungag nagporma sa mga side wall. Kini nga istruktura adunay mga kinaiya sa microstrip lines ug waveguides. Ang proseso sa paggama susama usab sa ubang giimprinta nga patag nga mga istruktura. Usa ka tipikal nga SIW geometry ang gipakita sa Figure 2.1, diin ang gilapdon niini (ie ang pagbulag tali sa mga vias sa lateral nga direksyon (as)), ang diametro sa vias (d) ug ang pitch length (p) gigamit sa pagdesinyo sa SIW structure. Ang labing importante nga geometric parameters (gipakita sa Figure 2.1) ipasabut sa sunod nga seksyon. Timan-i nga ang dominant mode mao ang TE10, sama sa rectangular waveguide. Ang relasyon tali sa cutoff frequency fc sa air-filled waveguides (AFWG) ug dielectric-filled waveguides (DFWG) ug ang mga dimensyon a ug b mao ang unang punto sa SIW design. Para sa air-filled waveguides, ang cutoff frequency sama sa gipakita sa pormula sa ubos.

Sukaranan nga istruktura ug pormula sa kalkulasyon sa SIW[1]

diin ang c mao ang gikusgon sa kahayag sa free space, ang m ug n mao ang mga mode, ang a mao ang mas taas nga gidak-on sa waveguide, ug ang b mao ang mas mubo nga gidak-on sa waveguide. Kung ang waveguide mogana sa TE10 mode, mahimo kini nga mapasimple ngadto sa fc=c/2a; kung ang waveguide mapuno sa dielectric, ang gitas-on sa broadside nga a gikalkulo sa ad=a/Sqrt(εr), diin ang εr mao ang dielectric constant sa medium; aron mogana ang SIW sa TE10 mode, ang gilay-on sa through hole nga p, diametro nga d ug gilapdon nga kilid kinahanglan nga makatagbaw sa pormula sa ibabaw nga tuo sa hulagway sa ubos, ug adunay usab mga empirical formula nga d<λg ug p<2d [2];

diin ang λg mao ang guided wave wave wave: Sa samang higayon, ang gibag-on sa substrate dili makaapekto sa disenyo sa gidak-on sa SIW, apan makaapekto kini sa pagkawala sa istruktura, busa ang mga bentaha sa ubos nga pagkawala sa taas nga gibag-on nga mga substrate kinahanglan nga ikonsiderar.

Pag-convert sa Microstrip ngadto sa SIW
Kon ang usa ka microstrip structure kinahanglan nga ikonektar sa usa ka SIW, ang tapered microstrip transition usa sa mga nag-unang gipalabi nga pamaagi sa transition, ug ang tapered transition kasagaran naghatag og broadband match kon itandi sa ubang printed transitions. Ang usa ka maayong pagkadisenyo nga transition structure adunay ubos kaayo nga reflections, ug ang insertion loss panguna nga gipahinabo sa dielectric ug conductor losses. Ang pagpili sa substrate ug conductor materials panguna nga nagtino sa loss sa transition. Tungod kay ang gibag-on sa substrate nakababag sa gilapdon sa microstrip line, ang mga parameter sa tapered transition kinahanglan nga i-adjust kung ang gibag-on sa substrate mausab. Laing klase sa grounded coplanar waveguide (GCPW) usa usab ka kaylap nga gigamit nga transmission line structure sa mga high-frequency system. Ang mga side conductor nga duol sa intermediate transmission line nagsilbi usab nga ground. Pinaagi sa pag-adjust sa gilapdon sa main feeder ug sa gintang sa side ground, ang gikinahanglan nga characteristic impedance makuha.

Microstrip ngadto sa SIW ug GCPW ngadto sa SIW

Ang hulagway sa ubos usa ka ehemplo sa disenyo sa microstrip para sa SIW. Ang medium nga gigamit mao ang Rogers3003, ang dielectric constant kay 3.0, ang true loss value kay 0.001, ug ang gibag-on kay 0.127mm. Ang gilapdon sa feeder sa duha ka tumoy kay 0.28mm, nga mohaom sa gilapdon sa antenna feeder. Ang diametro sa through hole kay d=0.4mm, ug ang gilay-on kay p=0.6mm. Ang gidak-on sa simulation kay 50mm*12mm*0.127mm. Ang kinatibuk-ang pagkawala sa passband kay mga 1.5dB (nga mahimong dugang pakunhuran pinaagi sa pag-optimize sa gilapdon sa kilid).