У микроталасним колима или системима, цело коло или систем се често састоји од многих основних микроталасних уређаја као што су филтери, спојници, разделници снаге, итд. Надамо се да је преко ових уређаја могуће ефикасно преносити снагу сигнала од једне тачке до друге. други са минималним губитком;
У читавом радарском систему возила, конверзија енергије углавном укључује пренос енергије од чипа до фидера на ПЦБ плочи, пренос фидера на тело антене и ефикасно зрачење енергије антеном.У целом процесу преноса енергије важан део је дизајн претварача.Претварачи у системима милиметарских таласа углавном укључују микротракасту конверзију интегрисаног таласовода (СИВ), микротракасту конверзију у таласовод, конверзију СИВ у таласовод, коаксијалну конверзију у таласовод, конверзију таласовода у таласовод и различите типове конверзије таласовода.Ово издање ће се фокусирати на дизајн микропојасне СВ конверзије.
Различите врсте транспортних конструкција
Мицрострипје једна од најчешће коришћених водећих структура на релативно ниским микроталасним фреквенцијама.Његове главне предности су једноставна структура, ниска цена и висока интеграција са компонентама за површинску монтажу.Типична микротракаста линија се формира помоћу проводника на једној страни супстрата диелектричног слоја, формирајући једну уземљену раван на другој страни, са ваздухом изнад ње.Горњи проводник је у основи проводни материјал (обично бакар) обликован у уску жицу.Ширина линије, дебљина, релативна пермитивност и тангенс диелектричног губитка подлоге су важни параметри.Поред тога, дебљина проводника (тј. дебљина метализације) и проводљивост проводника су такође критични на вишим фреквенцијама.Пажљивим разматрањем ових параметара и коришћењем микротракастих линија као основне јединице за друге уређаје, могу се дизајнирати многи штампани микроталасни уређаји и компоненте, као што су филтери, спојници, разделници/комбинери снаге, миксери, итд. Међутим, како се фреквенција повећава (приликом преласка на релативно високе микроталасне фреквенције) губици у преносу се повећавају и долази до зрачења.Због тога се преферирају таласоводи са шупљим цевима као што су правоугаони таласоводи због мањих губитака на вишим фреквенцијама (без зрачења).Унутрашњост таласовода је обично ваздух.Али по жељи, може се напунити диелектричним материјалом, дајући му мањи попречни пресек од таласовода испуњеног гасом.Међутим, таласоводи са шупљим цевима су често гломазни, могу бити тешки, посебно на нижим фреквенцијама, захтевају веће производне захтеве и скупи су и не могу се интегрисати са планарним штампаним структурама.
РФМИСО МИЦРОСТРИП АНТЕНСКИ ПРОИЗВОДИ:
РМ-МА25527-22,25,5-27ГХз
РМ-МА425435-22,4,25-4,35ГХз
Други је хибридна структура за вођење између микротракасте структуре и таласовода, која се назива таласовод са интегрисаним супстратом (СИВ).СИВ је интегрисана структура налик таласоводу направљена од диелектричног материјала, са проводницима на врху и дну и линеарним низом од два метална отвора који формирају бочне зидове.У поређењу са микротракастим и таласоводним структурама, СИВ је исплатив, има релативно лак производни процес и може се интегрисати са планарним уређајима.Поред тога, перформансе на високим фреквенцијама су боље него код микротракастих структура и имају својства дисперзије таласовода.Као што је приказано на слици 1;
Смернице за дизајн СИВ
Интегрисани таласоводи супстрата (СИВ) су интегрисане структуре налик таласоводу произведене коришћењем два реда металних пролаза уграђених у диелектрик који повезује две паралелне металне плоче.Редови металних рупа формирају бочне зидове.Ова структура има карактеристике микротракастих линија и таласовода.Процес производње је такође сличан другим штампаним равним структурама.Типична СИВ геометрија је приказана на слици 2.1, где се њена ширина (тј. размак између отвора у бочном правцу (ас)), пречник отвора (д) и дужина корака (п) користе за пројектовање СИВ структуре Најважнији геометријски параметри (приказани на слици 2.1) биће објашњени у следећем одељку.Имајте на уму да је доминантни мод ТЕ10, баш као и правоугаони таласовод.Однос између граничне фреквенције фц таласовода испуњених ваздухом (АФВГ) и таласовода испуњених диелектриком (ДФВГ) и димензија а и б је прва тачка дизајна СИВ.За таласоводе испуњене ваздухом, гранична фреквенција је као што је приказано у формули испод
СИВ основна структура и формула за прорачун[1]
где је ц брзина светлости у слободном простору, м и н су модови, а је дужина таласовода, а б краћа величина таласовода.Када таласовод ради у ТЕ10 режиму, може се поједноставити на фц=ц/2а;када је таласовод испуњен диелектриком, ширина ширине а се израчунава са ад=а/Скрт(εр), где је εр диелектрична константа средине;да би СИВ радио у ТЕ10 режиму, размак кроз рупе п, пречник д и широка страна као што би требало да задовоље формулу у горњем десном углу слике испод, а постоје и емпиријске формуле д<λг и п<2д [ 2];
где је λг вођена таласна дужина: У исто време, дебљина подлоге неће утицати на дизајн величине СИВ-а, али ће утицати на губитак структуре, тако да треба узети у обзир предности малих губитака супстрата велике дебљине .
Претворба микротракаста у СИВ
Када микротракаста структура треба да се повеже на СИВ, конусни прелаз у микротракасту је један од главних преферираних метода транзиције, а конусни прелаз обично обезбеђује широкопојасно подударање у поређењу са другим штампаним прелазима.Добро дизајнирана прелазна структура има веома ниске рефлексије, а губици уметања су првенствено узроковани губицима диелектрика и проводника.Избор материјала подлоге и проводника углавном одређује губитак прелаза.Пошто дебљина подлоге омета ширину микротракасте линије, параметре конусног прелаза треба прилагодити када се дебљина супстрата промени.Други тип уземљеног копланарног таласовода (ГЦПВ) је такође широко коришћена структура далековода у високофреквентним системима.Бочни проводници близу средњег далековода такође служе као уземљење.Подешавањем ширине главног довода и размака до бочног тла, може се добити потребна карактеристична импеданса.
Микротракаста на СИВ и ГЦПВ на СИВ
Слика испод је пример дизајна микротракасте за СИВ.Коришћени медијум је Рогерс3003, диелектрична константа је 3,0, стварна вредност губитка је 0,001, а дебљина је 0,127 мм.Ширина фидера на оба краја је 0,28 мм, што одговара ширини антенског фидера.Пречник отвора је д=0,4мм, а размак п=0,6мм.Величина симулације је 50мм*12мм*0.127мм.Укупан губитак у пропусном опсегу је око 1,5 дБ (који се може додатно смањити оптимизацијом размака широке стране).
Структура СИВ и њени С параметри
Дистрибуција електричног поља@79ГХз
Време поста: 18.01.2024
