Mikrohullámú áramkörökben vagy rendszerekben a teljes áramkör vagy rendszer gyakran számos alapvető mikrohullámú eszközből áll, mint például szűrők, csatolók, teljesítményelosztók stb. Remélhetőleg ezeken az eszközökön keresztül hatékonyan lehet jelet továbbítani egy pontról a másikra. egy másik minimális veszteséggel;
A teljes járműradar rendszerben az energiaátalakítás elsősorban a chipről a NYÁK lapon lévő feederre történő energiaátvitelt, az adagoló antennatestre történő átvitelét, valamint az antenna hatékony energiasugárzását foglalja magában.A teljes energiaátviteli folyamatban fontos szerepet játszik az átalakító kialakítása.A milliméteres hullámrendszerek átalakítói főként a mikroszalagból hordozóba integrált hullámvezetővé (SIW), a mikroszalagból hullámvezetővé, a SIW-ből hullámvezetővé, a koaxiálisból hullámvezetővé átalakítást, a hullámvezetőből a hullámvezetővé átalakítást és a különböző típusú hullámvezető átalakításokat tartalmazzák.Ez a szám a mikrosávos SIW konverziós tervezésére összpontosít.
Különböző típusú szállítószerkezetek
Mikrocsíkaz egyik legszélesebb körben használt vezetőszerkezet viszonylag alacsony mikrohullámú frekvencián.Fő előnyei az egyszerű felépítés, az alacsony költség és a magas szintű integráció a felületre szerelhető alkatrészekkel.Egy tipikus mikroszalagos vezetéket egy dielektromos réteghordozó egyik oldalán lévő vezetők segítségével alakítanak ki, a másik oldalon pedig egyetlen alapsíkot alkotnak, felette levegővel.A felső vezető alapvetően vezetőképes anyag (általában réz), amelyet keskeny huzallá alakítottak.A hordozó vonalszélessége, vastagsága, relatív permittivitása és a dielektromos veszteség érintője fontos paraméterek.Ezenkívül a vezető vastagsága (azaz a fémezés vastagsága) és a vezető vezetőképessége is kritikus fontosságú magasabb frekvenciákon.Ezen paraméterek gondos mérlegelésével és más eszközök alapegységeként a mikroszalagos vonalak használatával számos nyomtatott mikrohullámú készülék és alkatrész tervezhető, mint például szűrők, csatolók, teljesítményosztók/kombinátorok, keverők stb. A frekvencia növekedésével azonban (amikor viszonylag magas mikrohullámú frekvenciák) nőnek az átviteli veszteségek és sugárzás lép fel.Ezért előnyben részesítik az üreges csöves hullámvezetőket, például a téglalap alakú hullámvezetőket, mert kisebb a veszteség a magasabb frekvenciákon (nincs sugárzás).A hullámvezető belseje általában levegő.De ha szükséges, dielektromos anyaggal is megtölthető, így kisebb keresztmetszetű, mint a gázzal töltött hullámvezető.Az üreges csöves hullámvezetők azonban gyakran terjedelmesek, nehézek lehetnek, különösen alacsonyabb frekvenciákon, magasabb gyártási követelményeket igényelnek, és költségesek, és nem integrálhatók sík nyomtatott szerkezetekkel.
RFMISO MICROSTRIP ANTENNA TERMÉKEK:
RM-MA25527-22,25,5-27 GHz
RM-MA425435-22,4,25-4,35 GHz
A másik egy hibrid vezetési struktúra a mikroszalagos szerkezet és a hullámvezető között, amelyet szubsztrát integrált hullámvezetőnek (SIW) neveznek.Az SIW egy dielektromos anyagból készült integrált hullámvezető-szerű szerkezet, felső és alsó vezetőkkel, valamint két fém átmenőből álló lineáris tömb alkotja az oldalfalakat.A mikroszalagos és hullámvezető szerkezetekhez képest az SIW költséghatékony, viszonylag egyszerű a gyártási folyamata, és integrálható síkbeli eszközökkel.Ezenkívül a teljesítmény magas frekvenciákon jobb, mint a mikroszalagos szerkezeteké, és hullámvezető diszperziós tulajdonságokkal rendelkezik.Az 1. ábrán látható módon;
SIW tervezési irányelvek
A szubsztrátba integrált hullámvezetők (SIW) integrált hullámvezető-szerű szerkezetek, amelyeket két párhuzamos fémlemezt összekötő dielektrikumba ágyazott kétsoros fém átmenőnyílások felhasználásával készítenek.A lyukakon keresztül fémsorok alkotják az oldalfalakat.Ez a szerkezet a mikroszalag vonalak és hullámvezetők jellemzőivel rendelkezik.A gyártási folyamat is hasonló más nyomtatott lapos szerkezetekhez.Egy tipikus SIW geometriát mutat be a 2.1. ábra, ahol a szélessége (azaz az átmenetek közötti távolság oldalirányú (as)), a nyílások átmérője (d) és a osztáshossz (p) szolgál a SIW szerkezetének kialakításához. A legfontosabb geometriai paramétereket (a 2.1. ábra mutatja) a következő részben ismertetjük.Vegye figyelembe, hogy a domináns mód a TE10, csakúgy, mint a téglalap alakú hullámvezető.A levegővel töltött hullámvezetők (AFWG) és a dielektrikummal töltött hullámvezetők (DFWG) fc határfrekvenciája, valamint az a és b méret közötti kapcsolat az SIW tervezés első pontja.Levegővel töltött hullámvezetők esetében a vágási frekvencia az alábbi képlet szerint látható
SIW alapszerkezete és számítási képlete[1]
ahol c a fény sebessége a szabad térben, m és n a módusok, a a hosszabb hullámvezető mérete, és b a rövidebb hullámvezető mérete.Ha a hullámvezető TE10 módban működik, leegyszerűsíthető fc=c/2a-ra;ha a hullámvezető meg van töltve dielektrikummal, az a széles oldalhosszt ad=a/Sqrt(εr) segítségével számítjuk ki, ahol εr a közeg dielektromos állandója;Ahhoz, hogy az SIW TE10 módban működjön, a p átmenő furattávolságnak, a d átmérőnek és a széles oldalnak meg kell felelnie az alábbi ábra jobb felső sarkában található képletnek, valamint vannak d<λg és p<2d empirikus képletek is [ 2];
ahol λg az irányított hullámhossz: Ugyanakkor a hordozó vastagsága nem befolyásolja a SIW mérettervezést, de hatással lesz a szerkezet elvesztésére, ezért figyelembe kell venni a nagy vastagságú hordozók alacsony veszteségű előnyeit .
Microstrip SIW konverzió
Amikor egy mikroszalagos szerkezetet SIW-hez kell csatlakoztatni, a kúpos mikroszalag átmenet az egyik fő előnyben részesített átmeneti módszer, és a kúpos átmenet általában szélessávú illeszkedést biztosít a többi nyomtatott átmenethez képest.Egy jól megtervezett átmeneti struktúra nagyon alacsony visszaverődéssel rendelkezik, és a beillesztési veszteséget elsősorban a dielektromos és a vezető veszteségek okozzák.A hordozó és a vezető anyagok kiválasztása elsősorban az átmenet elvesztését határozza meg.Mivel az aljzat vastagsága gátolja a mikrocsík vonal szélességét, a kúpos átmenet paramétereit az aljzat vastagságának változása esetén módosítani kell.A földelt koplanáris hullámvezető (GCPW) egy másik típusa szintén széles körben használt átviteli vonalszerkezet a nagyfrekvenciás rendszerekben.A közbenső távvezetékhez közeli oldalsó vezetékek földelésként is szolgálnak.A főadagoló szélességének és a hézagnak az oldalföldeléshez való igazításával elérhető a szükséges karakterisztikus impedancia.
Mikroszalag SIW-hez és GCPW SIW-hez
Az alábbi ábra egy példa a SIW mikroszalag tervezésére.A használt közeg Rogers3003, a dielektromos állandó 3,0, a valódi veszteségérték 0,001, a vastagság 0,127 mm.Az adagoló szélessége mindkét végén 0,28 mm, ami megegyezik az antenna adagoló szélességével.Az átmenő furat átmérője d=0,4 mm, a távolság p=0,6 mm.A szimuláció mérete 50mm*12mm*0,127mm.A teljes veszteség az áteresztősávban körülbelül 1,5 dB (ami tovább csökkenthető a széles oldaltávolság optimalizálásával).
SIW szerkezete és S paraméterei
Elektromos térelosztás @ 79GHz
Feladás időpontja: 2024. január 18
