Микротолқынды тізбектерде немесе жүйелерде бүкіл тізбек немесе жүйе көбінесе сүзгілер, муфталар, қуат бөлгіштер және т.б. сияқты көптеген негізгі микротолқынды құрылғылардан тұрады. Бұл құрылғылар арқылы сигнал қуатын бір нүктеден екінші нүктеге минималды шығынмен тиімді түрде беруге болады деп үміттенеміз;
Көлік құралдарының радар жүйесінде энергияны түрлендіру негізінен чиптен баспа платасындағы фидерге энергияны беруді, фидерді антенна корпусына беруді және антенна арқылы энергияны тиімді сәулелендіруді қамтиды. Энергияны тасымалдаудың бүкіл процесінде түрлендіргіштің дизайны маңызды рөл атқарады. Миллиметрлік толқын жүйелеріндегі түрлендіргіштерге негізінен микрожолақты субстратқа интеграцияланған толқын өткізгішті (SIW) түрлендіру, микрожолақты толқын өткізгішті түрлендіру, SIW-ді толқын өткізгішті түрлендіру, коаксиалды толқын өткізгішті түрлендіру, толқын өткізгішті толқын өткізгішті түрлендіру және толқын өткізгішті түрлендірудің әртүрлі түрлері кіреді. Бұл шығарылым микрожолақты SIW түрлендіру дизайнына бағытталады.
Әр түрлі көлік құрылымдары
Микрожолақсалыстырмалы түрде төмен микротолқынды жиіліктерде кеңінен қолданылатын бағыттаушы құрылымдардың бірі болып табылады. Оның негізгі артықшылықтары - құрылымның қарапайымдылығы, арзан құны және беттік бекіту компоненттерімен жоғары интеграциясы. Әдеттегі микрожолақты желі диэлектрлік қабат негізінің бір жағында өткізгіштерді пайдаланып, екінші жағында бірыңғай жер жазықтығын құрайтын, үстінде ауа болатындай етіп жасалады. Жоғарғы өткізгіш негізінен тар сымға айналған өткізгіш материал (әдетте мыс) болып табылады. Желінің ені, қалыңдығы, салыстырмалы диэлектрлік өткізгіштігі және негіздің диэлектрлік шығын тангенсі маңызды параметрлер болып табылады. Сонымен қатар, өткізгіштің қалыңдығы (яғни, металлдану қалыңдығы) және өткізгіштің өткізгіштігі де жоғары жиіліктерде маңызды. Осы параметрлерді мұқият қарастыру және микрожолақты желілерді басқа құрылғылар үшін негізгі блок ретінде пайдалану арқылы сүзгілер, муфталар, қуат бөлгіштер/комбайнерлер, араластырғыштар және т.б. сияқты көптеген басылған микротолқынды құрылғылар мен компоненттерді жобалауға болады. Дегенмен, жиілік артқан сайын (салыстырмалы түрде жоғары микротолқынды жиіліктерге ауысқанда) беріліс шығындары артады және сәулелену пайда болады. Сондықтан, жоғары жиіліктерде шығындар аз болғандықтан (сәулелену жоқ) тікбұрышты толқын өткізгіштер сияқты қуыс түтікшелі толқын өткізгіштер артықшылыққа ие. Толқын өткізгіштің ішкі бөлігі әдетте ауадан тұрады. Бірақ қаласаңыз, оны диэлектрлік материалмен толтыруға болады, бұл оған газбен толтырылған толқын өткізгішке қарағанда кішірек көлденең қима береді. Дегенмен, қуыс түтікшелі толқын өткізгіштер көбінесе көлемді болады, әсіресе төменгі жиіліктерде ауыр болуы мүмкін, жоғары өндірістік талаптарды қажет етеді және қымбат, және оларды жазық басылған құрылымдармен біріктіру мүмкін емес.
RFMISO микросхемалы антенна өнімдері：
RM-MA25527-22,25.5-27GHz
RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz
Екіншісі - микрожолақты құрылым мен толқын өткізгіш арасындағы гибридті бағыттаушы құрылым, ол субстраттың интеграцияланған толқын өткізгіші (SIW) деп аталады. SIW - диэлектрлік материалда жасалған интеграцияланған толқын өткізгіш тәрізді құрылым, оның үстінде және астында өткізгіштер және бүйір қабырғаларын құрайтын екі металл өткелден тұратын сызықтық массив бар. Микрожолақты және толқын өткізгіш құрылымдармен салыстырғанда, SIW үнемді, салыстырмалы түрде оңай өндіріс процесіне ие және жазық құрылғылармен біріктірілуі мүмкін. Сонымен қатар, жоғары жиіліктердегі өнімділік микрожолақты құрылымдарға қарағанда жақсырақ және толқын өткізгіштің дисперсия қасиеттеріне ие. 1-суретте көрсетілгендей;
SIW дизайны бойынша нұсқаулықтар
Негіздік интеграцияланған толқын өткізгіштер (SIWs) - екі параллель металл пластиналарды байланыстыратын диэлектрикке енгізілген екі қатар металл өткізгіштерді пайдалану арқылы жасалған интеграцияланған толқын өткізгіш тәрізді құрылымдар. Металл тесіктер қатарлары бүйір қабырғаларды құрайды. Бұл құрылым микрожолақты сызықтар мен толқын өткізгіштердің сипаттамаларына ие. Өндіріс процесі басқа басылған жалпақ құрылымдарға да ұқсас. SIW-дің типтік геометриясы 2.1-суретте көрсетілген, мұнда оның ені (яғни, бүйірлік бағытта өткізгіштер арасындағы қашықтық (as)), өткізгіштердің диаметрі (d) және қадам ұзындығы (p) SIW құрылымын жобалау үшін қолданылады. Ең маңызды геометриялық параметрлер (2.1-суретте көрсетілген) келесі бөлімде түсіндіріледі. Тікбұрышты толқын өткізгіш сияқты, басым режим TE10 екенін ескеріңіз. Ауамен толтырылған толқын өткізгіштердің (AFWG) және диэлектрикпен толтырылған толқын өткізгіштердің (DFWG) кесу жиілігі fc және a және b өлшемдері арасындағы байланыс SIW дизайнының бірінші нүктесі болып табылады. Ауамен толтырылған толқын өткізгіштер үшін кесу жиілігі төмендегі формулада көрсетілгендей.
SIW негізгі құрылымы және есептеу формуласы[1]
мұндағы c - бос кеңістіктегі жарық жылдамдығы, m және n - режимдер, a - ұзын толқын өткізгіш өлшемі, ал b - қысқа толқын өткізгіш өлшемі. Толқын өткізгіш TE10 режимінде жұмыс істегенде, оны fc=c/2a деп жеңілдетуге болады; толқын өткізгіш диэлектрикпен толтырылған кезде, кең жақты ұзындығы a ad=a/Sqrt(εr) арқылы есептеледі, мұндағы εr - ортаның диэлектрлік тұрақтысы; SIW TE10 режимінде жұмыс істеуі үшін, тесік аралығы p, диаметрі d және кең жақты as төмендегі суреттің жоғарғы оң жағындағы формуланы қанағаттандыруы керек, сондай-ақ d<λg және p<2d [2] эмпирикалық формулалары бар;
мұндағы λg - бағытталатын толқын ұзындығы: Сонымен қатар, негіздің қалыңдығы SIW өлшемінің дизайнына әсер етпейді, бірақ құрылымның жоғалуына әсер етеді, сондықтан жоғары қалыңдықтағы негіздердің төмен шығынды артықшылықтарын ескеру қажет.
Микрожолақты SIW-ге түрлендіру
Микрожолақты құрылымды SIW-ге қосу қажет болған кезде, конус тәрізді микрожолақты ауысу негізгі артықшылықты ауысу әдістерінің бірі болып табылады, ал конус тәрізді ауысу әдетте басқа басылған ауысулармен салыстырғанда кеңжолақты сәйкестікті қамтамасыз етеді. Жақсы жасалған ауысу құрылымының шағылысулары өте төмен, ал кірістіру шығыны негізінен диэлектрлік және өткізгіштік шығындардан туындайды. Негіз бен өткізгіш материалдарын таңдау негізінен ауысудың жоғалуын анықтайды. Негіздің қалыңдығы микрожолақты сызықтың еніне кедергі келтіретіндіктен, конус тәрізді ауысудың параметрлерін негіздің қалыңдығы өзгерген кезде реттеу керек. Жерлендірілген бір жазықтықты толқын өткізгіштің (GCPW) тағы бір түрі де жоғары жиілікті жүйелерде кеңінен қолданылатын тарату желісінің құрылымы болып табылады. Аралық тарату желісіне жақын бүйірлік өткізгіштер де жерге қосу ретінде қызмет етеді. Негізгі қоректендіргіштің енін және бүйірлік жерге дейінгі саңылауды реттеу арқылы қажетті сипаттамалық кедергіні алуға болады.
Микрожолақты SIW-ге және GCPW-ны SIW-ге
Төмендегі суретте SIW-ге микрожолақты жобалаудың мысалы келтірілген. Қолданылатын орта - Rogers3003, диэлектрлік тұрақтысы 3,0, нақты шығын мәні 0,001, ал қалыңдығы 0,127 мм. Екі ұшындағы фидердің ені 0,28 мм, бұл антенна фидердің еніне сәйкес келеді. Өткізу тесігінің диаметрі d=0,4 мм, ал арақашықтық p=0,6 мм. Модельдеу өлшемі 50 мм*12 мм*0,127 мм. Өткізу жолағындағы жалпы шығын шамамен 1,5 дБ құрайды (оны кең жақты арақашықтықты оңтайландыру арқылы одан әрі азайтуға болады).
SIW құрылымы және оның S параметрлері
Электр өрісінің таралуы @ 79 ГГц
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 18 қаңтар
