വാർത്ത - റഡാർ ആന്റിനകളിലെ ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം

മൈക്രോവേവ് സർക്യൂട്ടുകളിലോ സിസ്റ്റങ്ങളിലോ, മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിലോ സിസ്റ്റത്തിലോ പലപ്പോഴും ഫിൽട്ടറുകൾ, കപ്ലറുകൾ, പവർ ഡിവൈഡറുകൾ മുതലായ നിരവധി അടിസ്ഥാന മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ വഴി, കുറഞ്ഞ നഷ്ടത്തോടെ ഒരു പോയിന്റിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് സിഗ്നൽ പവർ കാര്യക്ഷമമായി കൈമാറാൻ കഴിയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു;

മുഴുവൻ വാഹന റഡാർ സിസ്റ്റത്തിലും, ഊർജ്ജ പരിവർത്തനത്തിൽ പ്രധാനമായും പിസിബി ബോർഡിലെ ഫീഡറിലേക്ക് ചിപ്പിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം കൈമാറ്റം ചെയ്യൽ, ഫീഡർ ആന്റിന ബോഡിയിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യൽ, ആന്റിനയിലൂടെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമമായ വികിരണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. മുഴുവൻ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയയിലും, കൺവെർട്ടറിന്റെ രൂപകൽപ്പന ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്. മില്ലിമീറ്റർ വേവ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ കൺവെർട്ടറുകളിൽ പ്രധാനമായും മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ടു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് വേവ്‌ഗൈഡ് (SIW) പരിവർത്തനം, മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ടു വേവ്‌ഗൈഡ് പരിവർത്തനം, SIW ടു വേവ്‌ഗൈഡ് പരിവർത്തനം, കോക്‌സിയൽ ടു വേവ്‌ഗൈഡ് പരിവർത്തനം, വേവ്‌ഗൈഡ് ടു വേവ്‌ഗൈഡ് പരിവർത്തനം, വ്യത്യസ്ത തരം വേവ്‌ഗൈഡ് പരിവർത്തനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ ലക്കം മൈക്രോബാൻഡ് SIW പരിവർത്തന രൂപകൽപ്പനയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും.

വിവിധ തരം ഗതാഗത ഘടനകൾ

മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ്താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ മൈക്രോവേവ് ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഗൈഡ് ഘടനകളിൽ ഒന്നാണ്. ലളിതമായ ഘടന, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, ഉപരിതല മൗണ്ട് ഘടകങ്ങളുമായി ഉയർന്ന സംയോജനം എന്നിവയാണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ. ഒരു ഡൈഇലക്ട്രിക് ലെയർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ഒരു വശത്തുള്ള കണ്ടക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സാധാരണ മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈൻ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, മറുവശത്ത് ഒരൊറ്റ ഗ്രൗണ്ട് തലം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, അതിന് മുകളിൽ വായു ഉണ്ട്. മുകളിലെ കണ്ടക്ടർ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു ഇടുങ്ങിയ വയർ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ചാലക വസ്തുവാണ് (സാധാരണയായി ചെമ്പ്). ലൈൻ വീതി, കനം, ആപേക്ഷിക പെർമിറ്റിവിറ്റി, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ ഡൈഇലക്‌ട്രിക് ലോസ് ടാൻജെന്റ് എന്നിവ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകളാണ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ കണ്ടക്ടറിന്റെ കനം (അതായത്, മെറ്റലൈസേഷൻ കനം), കണ്ടക്ടറിന്റെ ചാലകത എന്നിവയും നിർണായകമാണ്. ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിക്കുന്നതിലൂടെയും മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റായി മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെയും, ഫിൽട്ടറുകൾ, കപ്ലറുകൾ, പവർ ഡിവൈഡറുകൾ/കോമ്പിനറുകൾ, മിക്സറുകൾ മുതലായവ പോലുള്ള നിരവധി അച്ചടിച്ച മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങളും ഘടകങ്ങളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഫ്രീക്വൻസി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് (താരതമ്യേന ഉയർന്ന മൈക്രോവേവ് ഫ്രീക്വൻസികളിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ) ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുകയും വികിരണം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ (വികിരണം ഇല്ല) ചെറിയ നഷ്ടങ്ങൾ കാരണം ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വേവ്‌ഗൈഡുകൾ പോലുള്ള പൊള്ളയായ ട്യൂബ് വേവ്‌ഗൈഡുകൾക്ക് മുൻഗണന നൽകുന്നു. വേവ്‌ഗൈഡിന്റെ ഉൾഭാഗം സാധാരണയായി വായുവാണ്. എന്നാൽ ആവശ്യമെങ്കിൽ, അതിൽ ഡൈഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയൽ നിറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഗ്യാസ് നിറച്ച വേവ്‌ഗൈഡിനേക്കാൾ ചെറിയ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പൊള്ളയായ ട്യൂബ് വേവ്‌ഗൈഡുകൾ പലപ്പോഴും വലുതായിരിക്കും, പ്രത്യേകിച്ച് താഴ്ന്ന ആവൃത്തികളിൽ ഭാരമുള്ളതായിരിക്കും, ഉയർന്ന നിർമ്മാണ ആവശ്യകതകൾ ആവശ്യമാണ്, ചെലവേറിയതാണ്, കൂടാതെ പ്ലാനർ പ്രിന്റ് ചെയ്ത ഘടനകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല.

RFMISO മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ആന്റിന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ:

ആർഎം-എംഎ25527-22,25.5-27GHz

ആർഎം-എംഎ425435-22,4.25-4.35GHz

മറ്റൊന്ന് ഒരു മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ഘടനയ്ക്കും ഒരു വേവ്ഗൈഡിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു ഹൈബ്രിഡ് ഗൈഡൻസ് ഘടനയാണ്, ഇതിനെ സബ്സ്ട്രേറ്റ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് വേവ്ഗൈഡ് (SIW) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു ഡൈഇലക്ട്രിക്കൽ മെറ്റീരിയലിൽ നിർമ്മിച്ച ഒരു സംയോജിത വേവ്ഗൈഡ് പോലുള്ള ഘടനയാണ് SIW, മുകളിലും താഴെയുമായി കണ്ടക്ടറുകളും രണ്ട് ലോഹ വയകളുടെ ഒരു രേഖീയ നിരയും സൈഡ്‌വാളുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ്, വേവ്ഗൈഡ് ഘടനകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, SIW ചെലവ് കുറഞ്ഞതാണ്, താരതമ്യേന എളുപ്പമുള്ള നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുണ്ട്, കൂടാതെ പ്ലാനർ ഉപകരണങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാനും കഴിയും. കൂടാതെ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിലെ പ്രകടനം മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ഘടനകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ വേവ്ഗൈഡ് ഡിസ്‌പെർഷൻ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ;

SIW ഡിസൈൻ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ

സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് വേവ്‌ഗൈഡുകൾ (SIWs) എന്നത് രണ്ട് സമാന്തര ലോഹ പ്ലേറ്റുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഡൈഇലക്‌ട്രിക്കിൽ ഉൾച്ചേർത്ത രണ്ട് നിര ലോഹ വയാസ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച സംയോജിത വേവ്‌ഗൈഡ് പോലുള്ള ഘടനകളാണ്. ദ്വാരങ്ങളിലൂടെയുള്ള ലോഹ നിരകൾ വശങ്ങളിലെ ഭിത്തികളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ ഘടനയ്ക്ക് മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനുകളുടെയും വേവ്‌ഗൈഡുകളുടെയും സവിശേഷതകളുണ്ട്. നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ മറ്റ് അച്ചടിച്ച ഫ്ലാറ്റ് ഘടനകൾക്കും സമാനമാണ്. ഒരു സാധാരണ SIW ജ്യാമിതി ചിത്രം 2.1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, അവിടെ അതിന്റെ വീതി (അതായത് ലാറ്ററൽ ദിശയിലുള്ള വയാസ് തമ്മിലുള്ള വേർതിരിവ് (as)), വിയാസ് (d) വ്യാസം, പിച്ച് നീളം (p) എന്നിവ SIW ഘടന രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ജ്യാമിതീയ പാരാമീറ്ററുകൾ (ചിത്രം 2.1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു) അടുത്ത വിഭാഗത്തിൽ വിശദീകരിക്കും. ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വേവ്‌ഗൈഡ് പോലെ, ആധിപത്യ മോഡ് TE10 ആണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക. എയർ-ഫിൽഡ് വേവ്‌ഗൈഡുകളുടെയും (AFWG) ഡൈഇലക്‌ട്രിക്-ഫിൽഡ് വേവ്‌ഗൈഡുകളുടെയും (DFWG) കട്ട്ഓഫ് ഫ്രീക്വൻസി fc യും a, b അളവുകളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധമാണ് SIW രൂപകൽപ്പനയുടെ ആദ്യ പോയിന്റ്. വായു നിറച്ച വേവ്ഗൈഡുകൾക്ക്, കട്ട്ഓഫ് ഫ്രീക്വൻസി താഴെയുള്ള ഫോർമുലയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെയാണ്.

SIW അടിസ്ഥാന ഘടനയും കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യവും[1]

ഇവിടെ c എന്നത് സ്വതന്ത്ര സ്ഥലത്തെ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയാണ്, m ഉം n ഉം മോഡുകളാണ്, a എന്നത് നീളമുള്ള വേവ്ഗൈഡ് വലുപ്പമാണ്, b എന്നത് ചെറിയ വേവ്ഗൈഡ് വലുപ്പമാണ്. വേവ്ഗൈഡ് TE10 മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അത് fc=c/2a ആയി ലളിതമാക്കാം; വേവ്ഗൈഡ് ഡൈഇലക്ട്രിക് കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുമ്പോൾ, ബ്രോഡ്‌സൈഡ് നീളം a ad=a/Sqrt(εr) ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു, ഇവിടെ εr എന്നത് മീഡിയത്തിന്റെ ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കമാണ്; TE10 മോഡിൽ SIW പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്, ത്രൂ ഹോൾ സ്‌പേസിംഗ് p, വ്യാസം d, വീതിയുള്ള വശം എന്നിവ താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിന്റെ മുകളിൽ വലതുവശത്തുള്ള ഫോർമുലയെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തണം, കൂടാതെ d<λg, p<2d [2] എന്നിവയുടെ അനുഭവപരമായ ഫോർമുലകളും ഉണ്ട്;

ഇവിടെ λg എന്നത് ഗൈഡഡ് വേവ് വേവ്‌ലെങ്ത് ആണ്: അതേ സമയം, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ കനം SIW വലുപ്പ രൂപകൽപ്പനയെ ബാധിക്കില്ല, പക്ഷേ അത് ഘടനയുടെ നഷ്ടത്തെ ബാധിക്കും, അതിനാൽ ഉയർന്ന കട്ടിയുള്ള സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ കുറഞ്ഞ നഷ്ട ഗുണങ്ങൾ പരിഗണിക്കണം.

മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് മുതൽ SIW വരെയുള്ള പരിവർത്തനം
ഒരു മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ഘടനയെ ഒരു SIW-യുമായി ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, ടേപ്പേർഡ് മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് സംക്രമണം പ്രധാനമായി ഇഷ്ടപ്പെടുന്ന സംക്രമണ രീതികളിൽ ഒന്നാണ്, കൂടാതെ ടേപ്പേർഡ് സംക്രമണം സാധാരണയായി മറ്റ് അച്ചടിച്ച സംക്രമണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് പൊരുത്തം നൽകുന്നു. നന്നായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു സംക്രമണ ഘടനയ്ക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ പ്രതിഫലനങ്ങളാണുള്ളത്, കൂടാതെ ഇൻസേർഷൻ നഷ്ടം പ്രധാനമായും ഡൈഇലക്ട്രിക്, കണ്ടക്ടർ നഷ്ടങ്ങൾ മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെയും കണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളുടെയും തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ് പ്രധാനമായും സംക്രമണത്തിന്റെ നഷ്ടം നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ കനം മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനിന്റെ വീതിയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിനാൽ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന്റെ കനം മാറുമ്പോൾ ടേപ്പേർഡ് സംക്രമണത്തിന്റെ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കണം. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിസ്റ്റങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു തരം ഗ്രൗണ്ടഡ് കോപ്ലാനർ വേവ്‌ഗൈഡ് (GCPW) ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ ഘടനയാണ്. ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനിനോട് ചേർന്നുള്ള സൈഡ് കണ്ടക്ടറുകളും ഗ്രൗണ്ടായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പ്രധാന ഫീഡറിന്റെ വീതിയും സൈഡ് ഗ്രൗണ്ടിലേക്കുള്ള വിടവും ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ആവശ്യമായ സ്വഭാവ ഇം‌പെഡൻസ് ലഭിക്കും.

മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് SIW ലേക്ക്, GCPW യിൽ നിന്ന് SIW ലേക്ക്

താഴെയുള്ള ചിത്രം SIW-യിലേക്കുള്ള മൈക്രോസ്ട്രിപ്പിന്റെ രൂപകൽപ്പനയുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ്. ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന മീഡിയം Rogers3003 ആണ്, ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കം 3.0 ആണ്, യഥാർത്ഥ നഷ്ട മൂല്യം 0.001 ആണ്, കനം 0.127mm ആണ്. രണ്ട് അറ്റങ്ങളിലുമുള്ള ഫീഡർ വീതി 0.28mm ആണ്, ഇത് ആന്റിന ഫീഡറിന്റെ വീതിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ത്രൂ ഹോൾ വ്യാസം d=0.4mm ആണ്, സ്പേസിംഗ് p=0.6mm ആണ്. സിമുലേഷൻ വലുപ്പം 50mm*12mm*0.127mm ആണ്. പാസ്‌ബാൻഡിലെ മൊത്തത്തിലുള്ള നഷ്ടം ഏകദേശം 1.5dB ആണ് (വൈഡ്-സൈഡ് സ്പേസിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഇത് കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും).