Вести - Конверзија на енергија во радарски антени

Во микробрановите кола или системи, целото коло или систем често се состои од многу основни микробранови уреди како што се филтри, спојки, разделувачи на енергија итн. Се надеваме дека преку овие уреди е можно ефикасно да се пренесе моќноста на сигналот од една точка до друг со минимална загуба;

Во целиот радарски систем на возилото, конверзијата на енергија главно вклучува пренос на енергија од чипот до фидерот на плочата на ПХБ, пренос на фидерот до телото на антената и ефикасно зрачење на енергија од антената. Во целиот процес на пренос на енергија, важен дел е дизајнот на конверторот. Конверторите во системите со милиметарски бранови главно вклучуваат конверзија од микролента во супстрат интегриран бранововод (SIW), конверзија од микролента во бранововод, конверзија SIW во бранововод, конверзија од коаксијален во бранововод, конверзија од бранововод во бранововод и различни типови на конверзија на брановоди. Ова издание ќе се фокусира на дизајнот на конверзија на микробенд SIW.

Различни видови транспортни конструкции

Микролентае една од најкористените водилни структури на релативно ниски микробранови фреквенции. Неговите главни предности се едноставна структура, ниска цена и висока интеграција со компонентите за површинско монтирање. Типична линија на микроленти се формира со помош на проводници од едната страна на подлогата од диелектричен слој, формирајќи една рамнина за заземјување од другата страна, со воздух над неа. Горниот проводник во основа е проводен материјал (обично бакар) обликуван во тесна жица. Ширината на линијата, дебелината, релативната пропустливост и тангентата на диелектрична загуба на подлогата се важни параметри. Дополнително, дебелината на проводникот (т.е. дебелината на метализацијата) и спроводливоста на проводникот се исто така критични на повисоки фреквенции. Со внимателно разгледување на овие параметри и користење на линии со микроленти како основна единица за други уреди, може да се дизајнираат многу печатени микробранови уреди и компоненти, како што се филтри, спојки, разделувачи/комбинатори, миксери итн. Меѓутоа, како што се зголемува фреквенцијата (кога се преместувате релативно високи микробранови фреквенции) се зголемуваат загубите во преносот и се јавува зрачење. Затоа, се претпочитаат брановоди со шупливи цевки како што се правоаголните брановоди поради помалите загуби на повисоки фреквенции (без зрачење). Внатрешноста на брановодот обично е воздух. Но, по желба, може да се наполни со диелектричен материјал, што му дава помал пресек од брановодот исполнет со гас. Сепак, брановодите со шупливи цевки често се гломазни, можат да бидат тешки особено на пониски фреквенции, бараат повисоки производствени барања и се скапи и не можат да се интегрираат со рамни печатени структури.

РФМИСО МИКРОСТРИП АНТЕНА ПРОИЗВОДИ:

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

RM-MA425435-22,4,25-4,35GHz

Другата е хибридна водечка структура помеѓу структурата на микролента и брановодот, наречена супстрат интегриран бранововод (SIW). SIW е интегрирана структура слична на брановоди, изработена на диелектричен материјал, со проводници на врвот и на дното и линеарна низа од две метални визби кои ги формираат страничните ѕидови. Во споредба со структурите на микроленти и брановоди, SIW е исплатлив, има релативно лесен процес на производство и може да се интегрира со рамни уреди. Покрај тоа, перформансите на високи фреквенции се подобри од оние на структурите со микроленти и имаат својства на дисперзија на брановоди. Како што е прикажано на слика 1;

Упатства за дизајн на SIW

Интегрираните бранови водичи на супстрат (SIW) се интегрирани структури слични на брановоди, направени со употреба на два реда метални визби вградени во диелектрик што поврзува две паралелни метални плочи. Редовите од метал низ дупките ги формираат страничните ѕидови. Оваа структура има карактеристики на линии на микроленти и брановоди. Процесот на производство е исто така сличен на другите печатени рамни структури. Типична геометрија на SIW е прикажана на Слика 2.1, каде што неговата ширина (т.е. раздвојување помеѓу визите во страничната насока (како)), дијаметарот на висините (d) и должината на чекорот (p) се користат за дизајнирање на структурата SIW Најважните геометриски параметри (прикажани на слика 2.1) ќе бидат објаснети во следниот дел. Забележете дека доминантниот режим е TE10, исто како и правоаголниот брановод. Односот помеѓу граничната фреквенција fc на брановите водичи исполнети со воздух (AFWG) и брановодите исполнети со диелектрик (DFWG) и димензиите a и b е првата точка на дизајнот на SIW. За брановите водичи исполнети со воздух, фреквенцијата на прекин е како што е прикажано во формулата подолу

SIW основна структура и формула за пресметка[1]

каде што c е брзината на светлината во слободен простор, m и n се режимите, a е подолгата големина на брановодот и b е пократката големина на брановодот. Кога брановодот работи во режимот TE10, може да се поедностави на fc=c/2a; кога брановодот е исполнет со диелектрик, широката должина a се пресметува со ad=a/Sqrt(εr), каде εr е диелектричната константа на медиумот; за да може SIW да работи во режимот TE10, проредот на дупките p, дијаметарот d и широката страна треба да ја задоволат формулата на горниот десен дел од сликата подолу, а исто така има и емпириски формули од d<λg и p<2d [ 2];

каде што λg е бранова должина на воден бран: во исто време, дебелината на подлогата нема да влијае на дизајнот на големината на SIW, но ќе влијае на губењето на структурата, па затоа треба да се земат предвид предностите со ниски загуби на подлогите со висока дебелина. .

Конверзија на Microstrip во SIW
Кога структурата на микроленти треба да се поврзе со SIW, транзицијата на заострените микроленти е еден од главните преферирани методи на транзиција, а заострената транзиција обично обезбедува совпаѓање на широкопојасен интернет во споредба со другите печатени транзиции. Добро дизајнираната преодна структура има многу ниски рефлексии, а загубата при вметнување првенствено е предизвикана од загубите на диелектриците и спроводниците. Изборот на материјали за подлогата и спроводниците главно ја одредува загубата на транзицијата. Бидејќи дебелината на подлогата ја попречува ширината на линијата на микролентата, параметрите на заострената транзиција треба да се прилагодат кога дебелината на подлогата се менува. Друг тип на заземјен компланарен брановвод (GCPW) е исто така широко користена структура на далноводи во високофреквентните системи. Како заземјување служат и страничните проводници блиску до средниот далновод. Со прилагодување на ширината на главниот фидер и јазот до страничното заземјување, може да се добие потребната карактеристична импеданса.

Микроленти во SIW и GCPW во SIW

Сликата подолу е пример за дизајн на микролента за SIW. Користениот медиум е Rogers3003, диелектричната константа е 3,0, вредноста на вистинската загуба е 0,001, а дебелината е 0,127 mm. Ширината на фидерот на двата краја е 0,28 mm, што се совпаѓа со ширината на фидерот на антената. Дијаметарот на проодната дупка е d=0,4mm, а растојанието p=0,6mm. Големината на симулацијата е 50mm*12mm*0,127mm. Целокупната загуба во проодниот опсег е околу 1,5 dB (што може дополнително да се намали со оптимизирање на растојанието на широката страна).