Fréttir - Orkubreyting í ratsjárloftnetum

Í örbylgjuofnarásum eða -kerfum er allt kerfið oft samsett úr mörgum grunnörbylgjuofnatækjum eins og síum, tengjum, aflskiptum o.s.frv. Vonast er til að með þessum tækjum sé hægt að flytja merkjaafl á skilvirkan hátt frá einum stað til annars með lágmarks tapi;

Í öllu ratsjárkerfi ökutækja felur orkubreyting aðallega í sér flutning orku frá örgjörvanum til straumbreytisins á prentuðu rafrásinni, flutning straumbreytisins til loftnetsins og skilvirka orkugeislun frá loftnetinu. Í öllu orkuflutningsferlinu er hönnun breytisins mikilvægur þáttur. Breytar í millímetrabylgjukerfum fela aðallega í sér umbreytingu frá örrönd í undirlag með samþættum bylgjuleiðara (SIW), umbreytingu frá örrönd í bylgjuleiðara, umbreytingu frá SIW í bylgjuleiðara, umbreytingu frá koax í bylgjuleiðara, umbreytingu frá bylgjuleiðara í bylgjuleiðara og mismunandi gerðir af bylgjuleiðaraumbreytingum. Þetta tölublað mun einbeita sér að hönnun örbands SIW umbreytingar.

Mismunandi gerðir flutningsmannvirkja

Örstriper ein mest notaða leiðarabyggingin við tiltölulega lágar örbylgjutíðnir. Helstu kostir hennar eru einföld uppbygging, lágur kostnaður og mikil samþætting við yfirborðsfestingaríhluti. Dæmigerð örstrimlslína er mynduð með því að nota leiðara á annarri hlið rafsvörunarlags undirlags, sem myndar eina jarðflöt á hinni hliðinni, með lofti fyrir ofan hana. Efsti leiðarinn er í grundvallaratriðum leiðandi efni (venjulega kopar) mótað í mjóan vír. Línubreidd, þykkt, hlutfallsleg rafsvörunarstuðull og rafsvörunartap sem snertill undirlagsins eru mikilvægir þættir. Að auki eru þykkt leiðarans (þ.e. málmþykkt) og leiðni leiðarans einnig mikilvæg við hærri tíðni. Með því að íhuga þessa þætti vandlega og nota örstrimlslínur sem grunneiningu fyrir önnur tæki er hægt að hanna mörg prentuð örbylgjutæki og íhluti, svo sem síur, tengi, aflskiptingar/samsetningar, blöndunartæki o.s.frv. Hins vegar, þegar tíðnin eykst (þegar farið er í tiltölulega háar örbylgjutíðnir) eykst flutningstap og geislun myndast. Þess vegna eru holrörsbylgjuleiðarar eins og rétthyrndir bylgjuleiðarar æskilegri vegna minni taps við hærri tíðni (engin geislun). Innra byrði bylgjuleiðarans er venjulega loft. En ef þess er óskað er hægt að fylla það með rafsvörunarefni, sem gefur því minni þversnið en gasfylltur bylgjuleiðari. Hins vegar eru holrörbylgjuleiðarar oft fyrirferðarmiklir, geta verið þungir sérstaklega við lægri tíðni, krefjast meiri framleiðslukrafna og eru dýrir og ekki er hægt að samþætta þá við flatar prentaðar byggingar.

RFMISO MICROSTRIP ANTENNA VÖRUR:

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

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

Hin er blendingur leiðsagnarbyggingar milli örræmubyggingar og bylgjuleiðara, kallaður undirlags-samþættur bylgjuleiðari (SIW). SIW er samþætt bylgjuleiðaralík uppbygging smíðuð á rafsvörunarefni, með leiðurum efst og neðst og línulegri röð tveggja málmvíga sem mynda hliðarveggina. Í samanburði við örræmu- og bylgjuleiðarabyggingar er SIW hagkvæmara, hefur tiltölulega auðvelt framleiðsluferli og hægt er að samþætta það við planar tæki. Að auki er afköstin við háar tíðnir betri en hjá örræmubyggingum og hefur bylgjuleiðardreifingareiginleika. Eins og sést á mynd 1;

Hönnunarleiðbeiningar fyrir SIW

Undirlags-samþættar bylgjuleiðarar (SIW) eru samþættar bylgjuleiðaralíkar byggingar sem eru framleiddar með því að nota tvær raðir af málmgötum sem eru felld inn í rafskaut sem tengir tvær samsíða málmplötur. Raðir af málmgötum mynda hliðarveggina. Þessi byggingargerð hefur eiginleika örstrimlana og bylgjuleiðara. Framleiðsluferlið er einnig svipað og aðrar prentaðar flatar byggingar. Dæmigerð SIW rúmfræði er sýnd á mynd 2.1, þar sem breidd hennar (þ.e. aðskilnaðurinn milli götanna í láréttri átt (as)), þvermál götanna (d) og stiglengdin (p) eru notuð til að hanna SIW byggingargerðina. Mikilvægustu rúmfræðilegu breyturnar (sýndar á mynd 2.1) verða útskýrðar í næsta kafla. Athugið að ríkjandi stillingin er TE10, rétt eins og rétthyrndur bylgjuleiðari. Sambandið milli skurðartíðni fc loftfylltra bylgjuleiðara (AFWG) og rafskautsfylltra bylgjuleiðara (DFWG) og vídda a og b er fyrsti punkturinn í SIW hönnun. Fyrir loftfyllta bylgjuleiðara er skurðartíðnin eins og sýnt er í formúlunni hér að neðan.

Grunnuppbygging og útreikningsformúla fyrir SIW[1]

þar sem c er ljóshraði í tómarúmi, m og n eru stillingarnar, a er lengri bylgjuleiðarstærðin og b er styttri bylgjuleiðarstærðin. Þegar bylgjuleiðarinn virkar í TE10 stillingu er hægt að einfalda það í fc = c / 2a; þegar bylgjuleiðarinn er fylltur með rafskauti er breiða hliðarlengdin a reiknuð með ad = a / Sqrt(εr), þar sem εr er rafskautsstuðull miðilsins; til að SIW virki í TE10 stillingu ætti bilið milli gatanna p, þvermál d og breiða hliðin að uppfylla formúluna efst til hægri á myndinni hér að neðan, og það eru einnig reynslulegar formúlur fyrir d < λg og p < 2d [2];

þar sem λg er bylgjulengd stýrðrar bylgju: Á sama tíma mun þykkt undirlagsins ekki hafa áhrif á stærðarhönnun SIW, en það mun hafa áhrif á tap uppbyggingarinnar, þannig að taka ætti tillit til lágs taps á kostum þykkra undirlaga.

Umbreyting úr örstrimlum í SIW
Þegar tengja þarf örstrimlsbyggingu við SIW er keilulaga örstrimlsleiðsla ein helsta ákjósanlega aðferðin við flutning, og keilulaga leiðslan veitir venjulega breiðbandssamsvörun samanborið við aðrar prentaðar flutningar. Vel hönnuð flutningsbygging hefur mjög litla endurspeglun og innsetningartap stafar aðallega af rafskauts- og leiðaratapi. Val á undirlagi og leiðaraefnum ákvarðar aðallega tap flutningsins. Þar sem þykkt undirlagsins hindrar breidd örstrimlslínunnar, ætti að aðlaga breytur keilulaga flutningsins þegar þykkt undirlagsins breytist. Önnur gerð af jarðtengdum samhliða bylgjuleiðara (GCPW) er einnig mikið notuð flutningslínubygging í hátíðnikerfum. Hliðarleiðararnir nálægt milliflutningslínunni þjóna einnig sem jörð. Með því að stilla breidd aðalfóðrarans og bilið að hliðarjörðinni er hægt að fá nauðsynlega einkennandi viðnám.

Örstrip til SIW og GCPW til SIW

Myndin hér að neðan sýnir dæmi um hönnun örræmu fyrir SIW. Miðillinn sem notaður er er Rogers3003, rafsvörunarstuðullinn er 3,0, raunverulegt tap er 0,001 og þykktin er 0,127 mm. Breidd fóðrarans í báðum endum er 0,28 mm, sem passar við breidd loftnetsfóðrarans. Þvermál gatsins er d = 0,4 mm og bilið p = 0,6 mm. Hermunarstærðin er 50 mm * 12 mm * 0,127 mm. Heildartapið í bandvíddinni er um 1,5 dB (sem hægt er að minnka enn frekar með því að fínstilla breiðarbilið).