Nuus - Energie-omskakeling in radar-antennas

In mikrogolfbane of -stelsels is die hele stroombaan of -stelsel dikwels saamgestel uit baie basiese mikrogolftoestelle soos filters, koppelaars, kragverdelers, ens. Daar word gehoop dat dit deur hierdie toestelle moontlik is om seinkrag doeltreffend van een punt na nog een met minimale verlies;

In die hele voertuigradarstelsel behels energieomskakeling hoofsaaklik die oordrag van energie vanaf die skyfie na die toevoerder op die PCB-bord, die oordrag van die toevoerder na die antennaliggaam, en die doeltreffende uitstraling van energie deur die antenna. In die hele energie-oordragproses is 'n belangrike deel die ontwerp van die omsetter. Die omsetters in millimetergolfstelsels sluit hoofsaaklik mikrostrook na substraat geïntegreerde golfleier (SIW) omskakeling, mikrostrook na golfleier omskakeling, SIW na golfleier omskakeling, koaksiaal na golfleier omskakeling, golfleier na golfleier omskakeling en verskillende tipes golfleier omskakeling in. Hierdie uitgawe sal fokus op mikroband SIW-omskakelingsontwerp.

Verskillende tipes vervoerstrukture

Mikrostrookis een van die mees gebruikte gidsstrukture by relatief lae mikrogolffrekwensies. Die belangrikste voordele daarvan is 'n eenvoudige struktuur, lae koste en hoë integrasie met oppervlakmonteerkomponente. 'n Tipiese mikrostrooklyn word gevorm deur geleiers aan die een kant van 'n diëlektriese laagsubstraat te gebruik, wat 'n enkele grondvlak aan die ander kant vorm, met lug bo dit. Die boonste geleier is basies 'n geleidende materiaal (gewoonlik koper) wat in 'n smal draad gevorm is. Lynwydte, dikte, relatiewe permittiwiteit en diëlektriese verliestangens van die substraat is belangrike parameters. Daarbenewens is die dikte van die geleier (dws metalliseringsdikte) en die geleidingsvermoë van die geleier ook krities by hoër frekwensies. Deur hierdie parameters noukeurig in ag te neem en mikrostrooklyne as die basiese eenheid vir ander toestelle te gebruik, kan baie gedrukte mikrogolftoestelle en komponente ontwerp word, soos filters, koppelaars, kragverdelers/kombineerders, mengers, ens. Soos frekwensie egter toeneem (wanneer beweeg na relatief hoë mikrogolffrekwensies) transmissieverliese neem toe en bestraling vind plaas. Daarom word holbuis-golfleiers soos reghoekige golfleiers verkies as gevolg van kleiner verliese by hoër frekwensies (geen straling). Die binnekant van die golfleier is gewoonlik lug. Maar as jy wil, kan dit met diëlektriese materiaal gevul word, wat dit 'n kleiner deursnee gee as 'n gasgevulde golfleier. Holbuis-golfleiers is egter dikwels lywig, kan swaar wees veral by laer frekwensies, vereis hoër vervaardigingsvereistes en is duur, en kan nie geïntegreer word met vlakke gedrukte strukture nie.

RFMISO MICROSTRIP ANTENNA PRODUKTE:

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

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

Die ander is 'n hibriede leidingstruktuur tussen 'n mikrostrookstruktuur en 'n golfleier, wat 'n substraat-geïntegreerde golfleier (SIW) genoem word. 'n SIW is 'n geïntegreerde golfleieragtige struktuur wat op 'n diëlektriese materiaal vervaardig is, met geleiers bo en onder en 'n lineêre reeks van twee metaalvia's wat die sywande vorm. In vergelyking met mikrostrook- en golfleierstrukture, is SIW koste-effektief, het 'n relatief maklike vervaardigingsproses, en kan geïntegreer word met vlakke toestelle. Boonop is die werkverrigting by hoë frekwensies beter as dié van mikrostrookstrukture en het golfleierverspreidings-eienskappe. Soos getoon in Figuur 1;

SIW-ontwerpriglyne

Substraat-geïntegreerde golfleiers (SIW's) is geïntegreerde golfleier-agtige strukture wat vervaardig word deur twee rye metaal-via's te gebruik wat ingebed is in 'n diëlektrikum wat twee parallelle metaalplate verbind. Rye metaal deur gate vorm die sywande. Hierdie struktuur het die eienskappe van mikrostrooklyne en golfleiers. Die vervaardigingsproses is ook soortgelyk aan ander gedrukte plat strukture. 'n Tipiese SIW-geometrie word in Figuur 2.1 getoon, waar sy breedte (dws die skeiding tussen vias in die laterale rigting (as)), die deursnee van die vias (d) en die steeklengte (p) gebruik word om die SIW-struktuur te ontwerp Die belangrikste meetkundige parameters (getoon in Figuur 2.1) sal in die volgende afdeling verduidelik word. Let daarop dat die dominante modus TE10 is, net soos die reghoekige golfleier. Die verband tussen die afsnyfrekwensie fc van luggevulde golfleiers (AFWG) en diëlektriese gevulde golfleiers (DFWG) en dimensies a en b is die eerste punt van SIW-ontwerp. Vir luggevulde golfleiers is die afsnyfrekwensie soos getoon in die formule hieronder

SIW basiese struktuur en berekening formule[1]

waar c die spoed van lig in vrye ruimte is, m en n die modusse is, a die langer golfleiergrootte en b die korter golfleiergrootte is. Wanneer die golfleier in TE10-modus werk, kan dit vereenvoudig word na fc=c/2a; wanneer die golfleier met diëlektrikum gevul is, word die breëkantlengte a bereken deur ad=a/Sqrt(εr), waar εr die diëlektriese konstante van die medium is; om SIW in TE10-modus te laat werk, moet die deurgatspasiëring p, deursnee d en wye sy aan die formule regs bo van die onderstaande figuur voldoen, en daar is ook empiriese formules van d<λg en p<2d [ 2];

waar λg die geleide golfgolflengte is: Terselfdertyd sal die dikte van die substraat nie die SIW-grootte-ontwerp beïnvloed nie, maar dit sal die verlies van die struktuur beïnvloed, dus die lae-verlies voordele van hoë-dikte substrate moet oorweeg word .

Mikrostrook na SIW omskakeling
Wanneer 'n mikrostrookstruktuur aan 'n SIW gekoppel moet word, is die tapse mikrostrookoorgang een van die belangrikste voorkeuroorgangsmetodes, en die tapse oorgang verskaf gewoonlik 'n breëband-passing in vergelyking met ander gedrukte oorgange. 'n Goed ontwerpte oorgangstruktuur het baie lae refleksies, en invoegingsverlies word hoofsaaklik deur diëlektriese en geleierverliese veroorsaak. Die keuse van substraat- en geleiermateriale bepaal hoofsaaklik die verlies van die oorgang. Aangesien die dikte van die substraat die breedte van die mikrostrooklyn belemmer, moet die parameters van die tapse oorgang aangepas word wanneer die dikte van die substraat verander. Nog 'n tipe gegronde koplanêre golfleier (GCPW) is ook 'n wyd gebruikte transmissielynstruktuur in hoëfrekwensiestelsels. Die sygeleiers naby die tussentransmissielyn dien ook as grond. Deur die breedte van die hooftoevoer en die gaping na die sygrond aan te pas, kan die vereiste kenmerkende impedansie verkry word.

Mikrostrook na SIW en GCPW na SIW

Die figuur hieronder is 'n voorbeeld van die ontwerp van mikrostrook na SIW. Die medium wat gebruik word is Rogers3003, die diëlektriese konstante is 3.0, die ware verlieswaarde is 0.001, en die dikte is 0.127 mm. Die toevoerwydte aan albei kante is 0,28 mm, wat ooreenstem met die breedte van die antenna-toevoer. Die deursnee van die gat is d=0.4mm, en die spasiëring p=0.6mm. Die simulasiegrootte is 50mm*12mm*0.127mm. Die algehele verlies in die deurlaatband is ongeveer 1.5dB (wat verder verminder kan word deur die wye kantspasiëring te optimaliseer).