Habari - Ubadilishaji wa nishati katika antena za rada

Katika saketi au mifumo ya microwave, saketi au mfumo mzima mara nyingi huundwa na vifaa vingi vya msingi vya microwave kama vile vichujio, viunganishi, vigawanyaji vya umeme, n.k. Inatarajiwa kwamba kupitia vifaa hivi, inawezekana kusambaza nguvu ya mawimbi kwa ufanisi kutoka sehemu moja hadi nyingine bila hasara kubwa;

Katika mfumo mzima wa rada ya gari, ubadilishaji wa nishati unahusisha hasa uhamisho wa nishati kutoka kwa chipu hadi kwenye kilishi kwenye ubao wa PCB, uhamisho wa kilishi hadi kwenye mwili wa antena, na mionzi bora ya nishati na antena. Katika mchakato mzima wa uhamisho wa nishati, sehemu muhimu ni muundo wa kibadilishaji. Vibadilishaji katika mifumo ya mawimbi ya milimita hujumuisha ubadilishaji wa mikrostrip hadi substrate wa wimbi jumuishi (SIW), ubadilishaji wa mikrostrip hadi mwongozo wa wimbi, ubadilishaji wa SIW hadi mwongozo wa wimbi, ubadilishaji wa koaxial hadi mwongozo wa wimbi, ubadilishaji wa wimbi hadi mwongozo wa wimbi na aina tofauti za ubadilishaji wa wimbi. Suala hili litazingatia muundo wa ubadilishaji wa mikrobendi SIW.

Aina tofauti za miundo ya usafiri

Microstripni mojawapo ya miundo ya mwongozo inayotumika sana katika masafa ya chini ya microwave. Faida zake kuu ni muundo rahisi, gharama nafuu na muunganiko mkubwa na vipengele vya kupachika uso. Mstari wa kawaida wa mikrostrip huundwa kwa kutumia kondakta upande mmoja wa substrate ya safu ya dielectric, na kutengeneza ndege moja ya ardhini upande mwingine, na hewa juu yake. Kondakta wa juu kimsingi ni nyenzo ya upitishaji umeme (kawaida shaba) iliyoumbwa kuwa waya mwembamba. Upana wa mstari, unene, uimara wa jamaa, na mchanganyiko wa upotevu wa dielectric wa substrate ni vigezo muhimu. Zaidi ya hayo, unene wa kondakta (yaani, unene wa metali) na upitishaji umeme wa kondakta pia ni muhimu katika masafa ya juu. Kwa kuzingatia kwa makini vigezo hivi na kutumia mistari ya mikrostrip kama kitengo cha msingi cha vifaa vingine, vifaa na vipengele vingi vya microwave vilivyochapishwa vinaweza kubuniwa, kama vile vichujio, viunganishi, vigawanyizi/vichanganyaji umeme, vichanganyaji, n.k. Hata hivyo kadri masafa yanavyoongezeka (wakati wa kuhamia kwenye masafa ya juu ya microwave) hasara za upitishaji huongezeka na mionzi hutokea. Kwa hivyo, miongozo ya mawimbi ya mirija yenye mashimo kama vile miongozo ya mawimbi ya mstatili hupendelewa kwa sababu ya hasara ndogo katika masafa ya juu (hakuna mionzi). Sehemu ya ndani ya mwongozo wa mawimbi kwa kawaida ni hewa. Lakini ikihitajika, inaweza kujazwa na nyenzo ya dielektriki, na kuipa sehemu ndogo zaidi kuliko mwongozo wa mawimbi uliojaa gesi. Hata hivyo, miongozo ya mawimbi ya mirija yenye mashimo mara nyingi huwa mikubwa, inaweza kuwa nzito hasa katika masafa ya chini, inahitaji mahitaji ya juu ya utengenezaji na ni ghali, na haiwezi kuunganishwa na miundo iliyochapishwa kwa njia ya sayari.

BIDHAA ZA ANTENA ZA RFMISO MICROSTRIP：

RM-MA25527-22,25.5-27GHz

RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz

Nyingine ni muundo mseto wa mwongozo kati ya muundo wa mikrostrip na mwongozo wa wimbi, unaoitwa mwongozo wa wimbi jumuishi wa substrate (SIW). SIW ni muundo jumuishi kama mwongozo wa wimbi uliotengenezwa kwenye nyenzo ya dielectric, ukiwa na kondakta juu na chini na safu ya mstari ya via mbili za chuma zinazounda kuta za pembeni. Ikilinganishwa na miundo ya mikrostrip na mwongozo wa wimbi, SIW ina gharama nafuu, ina mchakato rahisi wa utengenezaji, na inaweza kuunganishwa na vifaa vya sayari. Kwa kuongezea, utendaji katika masafa ya juu ni bora kuliko ule wa miundo ya mikrostrip na una sifa za utawanyiko wa mwongozo wa wimbi. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1;

Miongozo ya muundo wa SIW

Miongozo ya mawimbi iliyojumuishwa ya substrate (SIWs) ni miundo iliyojumuishwa kama mwongozo wa mawimbi iliyotengenezwa kwa kutumia safu mbili za via za chuma zilizowekwa kwenye dielektriki inayounganisha bamba mbili za chuma zinazofanana. Safu za chuma kupitia mashimo huunda kuta za pembeni. Muundo huu una sifa za mistari ya mikrostrip na miongozo ya mawimbi. Mchakato wa utengenezaji pia unafanana na miundo mingine tambarare iliyochapishwa. Jiometri ya kawaida ya SIW inaonyeshwa kwenye Mchoro 2.1, ambapo upana wake (yaani utengano kati ya via katika mwelekeo wa pembeni (as)), kipenyo cha via (d) na urefu wa lami (p) hutumika kubuni muundo wa SIW. Vigezo muhimu zaidi vya kijiometri (vinavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2.1) vitaelezewa katika sehemu inayofuata. Kumbuka kwamba hali kuu ni TE10, kama vile mwongozo wa mawimbi wa mstatili. Uhusiano kati ya masafa ya kukata fc ya miongozo ya mawimbi iliyojaa hewa (AFWG) na miongozo ya mawimbi iliyojaa dielektriki (DFWG) na vipimo a na b ndio sehemu ya kwanza ya muundo wa SIW. Kwa miongozo ya mawimbi iliyojaa hewa, masafa ya kukata ni kama inavyoonyeshwa kwenye fomula iliyo hapa chini.

Muundo wa msingi wa SIW na fomula ya hesabu[1]

ambapo c ni kasi ya mwanga katika nafasi huru, m na n ni modi, a ni ukubwa mrefu zaidi wa mwongozo wa wimbi, na b ni ukubwa mfupi zaidi wa mwongozo wa wimbi. Wakati mwongozo wa wimbi unafanya kazi katika modi ya TE10, unaweza kurahisishwa kuwa fc=c/2a; wakati mwongozo wa wimbi umejazwa dielectric, urefu wa upande mpana a huhesabiwa kwa ad=a/Sqrt(εr), ambapo εr ni kigezo cha dielectric cha kati; ili kufanya SIW ifanye kazi katika modi ya TE10, nafasi ya shimo kupitia p, kipenyo d na upande mpana kama inavyopaswa kukidhi fomula iliyo juu kulia ya mchoro ulio hapa chini, na pia kuna fomula za majaribio za d<λg na p<2d [2];

ambapo λg ni urefu wa wimbi unaoongozwa: Wakati huo huo, unene wa sehemu ya chini hautaathiri muundo wa ukubwa wa SIW, lakini utaathiri upotevu wa muundo, kwa hivyo faida za upotevu mdogo wa sehemu ya chini zenye unene mkubwa zinapaswa kuzingatiwa.

Kubadilisha Microstrip kwa SIW
Wakati muundo wa microstrip unahitaji kuunganishwa na SIW, mpito wa microstrip iliyopunguzwa ni mojawapo ya mbinu kuu za mpito zinazopendelewa, na mpito uliopunguzwa kwa kawaida hutoa ulinganisho wa broadband ikilinganishwa na mpito mwingine uliochapishwa. Muundo wa mpito ulioundwa vizuri una tafakari ndogo sana, na upotevu wa kuingiza husababishwa hasa na upotevu wa dielectric na kondakta. Uchaguzi wa vifaa vya substrate na kondakta huamua hasa upotevu wa mpito. Kwa kuwa unene wa substrate huzuia upana wa mstari wa microstrip, vigezo vya mpito uliopunguzwa vinapaswa kurekebishwa wakati unene wa substrate unabadilika. Aina nyingine ya mwongozo wa wimbi la coplanar uliowekwa ardhini (GCPW) pia ni muundo wa laini ya upitishaji unaotumika sana katika mifumo ya masafa ya juu. Viendeshaji vya pembeni vilivyo karibu na laini ya upitishaji wa kati pia hutumika kama ardhi. Kwa kurekebisha upana wa feeder kuu na pengo kwenye ardhi ya pembeni, impedans ya sifa inayohitajika inaweza kupatikana.

Microstrip hadi SIW na GCPW hadi SIW

Mchoro ulio hapa chini ni mfano wa muundo wa microstrip hadi SIW. Medium inayotumika ni Rogers3003, dielectric constant ni 3.0, thamani halisi ya upotevu ni 0.001, na unene ni 0.127mm. Upana wa feeder katika ncha zote mbili ni 0.28mm, ambayo inalingana na upana wa feeder ya antena. Kipenyo cha shimo la kupitia ni d=0.4mm, na nafasi p=0.6mm. Ukubwa wa simulizi ni 50mm*12mm*0.127mm. Upotevu wa jumla katika utepe wa kupitisha ni takriban 1.5dB (ambayo inaweza kupunguzwa zaidi kwa kuboresha nafasi ya upande mpana).