માઇક્રોવેવ સર્કિટ અથવા સિસ્ટમમાં, સમગ્ર સર્કિટ અથવા સિસ્ટમ ઘણીવાર ઘણા મૂળભૂત માઇક્રોવેવ ઉપકરણો જેમ કે ફિલ્ટર, કપ્લર્સ, પાવર ડિવાઇડર વગેરેથી બનેલી હોય છે. એવી આશા રાખવામાં આવે છે કે આ ઉપકરણો દ્વારા, સિગ્નલ પાવરને એક બિંદુથી અસરકારક રીતે પ્રસારિત કરવું શક્ય છે. ન્યૂનતમ નુકશાન સાથે અન્ય;
સમગ્ર વાહન રડાર સિસ્ટમમાં, ઊર્જા રૂપાંતરણમાં મુખ્યત્વે પીસીબી બોર્ડ પરની ચિપમાંથી ફીડરમાં ઊર્જાનું ટ્રાન્સફર, એન્ટેના બોડીમાં ફીડરનું ટ્રાન્સફર અને એન્ટેના દ્વારા ઊર્જાનું કાર્યક્ષમ વિકિરણ સામેલ છે.સમગ્ર ઉર્જા ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયામાં, એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ એ કન્વર્ટરની ડિઝાઇન છે.મિલિમીટર વેવ સિસ્ટમ્સમાં કન્વર્ટર્સમાં મુખ્યત્વે માઇક્રોસ્ટ્રીપથી સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટિગ્રેટેડ વેવગાઇડ (SIW) કન્વર્ઝન, માઇક્રોસ્ટ્રીપથી વેવગાઇડ કન્વર્ઝન, SIW થી વેવગાઇડ કન્વર્ઝન, કોએક્સિયલથી વેવગાઇડ કન્વર્ઝન, વેવગાઇડથી વેવગાઇડ કન્વર્ઝન અને વિવિધ પ્રકારના વેવગાઇડ કન્વર્ઝનનો સમાવેશ થાય છે.આ મુદ્દો માઇક્રોબેન્ડ SIW કન્વર્ઝન ડિઝાઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે.
વિવિધ પ્રકારના પરિવહન માળખાં
માઇક્રોસ્ટ્રીપપ્રમાણમાં ઓછી માઇક્રોવેવ ફ્રીક્વન્સીઝ પર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી માર્ગદર્શિકા રચનાઓમાંની એક છે.તેના મુખ્ય ફાયદાઓ સરળ માળખું, ઓછી કિંમત અને સપાટી માઉન્ટ ઘટકો સાથે ઉચ્ચ એકીકરણ છે.ડાઇલેક્ટ્રિક લેયર સબસ્ટ્રેટની એક બાજુએ કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરીને લાક્ષણિક માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન બનાવવામાં આવે છે, જે બીજી બાજુ એક જ ગ્રાઉન્ડ પ્લેન બનાવે છે, જેની ઉપર હવા હોય છે.ટોચનું વાહક મૂળભૂત રીતે સંવાહક સામગ્રી (સામાન્ય રીતે તાંબુ) છે જે એક સાંકડા વાયરમાં આકાર આપે છે.રેખાની પહોળાઈ, જાડાઈ, સંબંધિત પરવાનગી અને સબસ્ટ્રેટની ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક મહત્વના પરિમાણો છે.વધુમાં, વાહકની જાડાઈ (એટલે કે, મેટલાઈઝેશન જાડાઈ) અને વાહકની વાહકતા પણ ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર મહત્વપૂર્ણ છે.આ પરિમાણોને કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લઈને અને અન્ય ઉપકરણો માટે મૂળભૂત એકમ તરીકે માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇનનો ઉપયોગ કરીને, ઘણા પ્રિન્ટેડ માઇક્રોવેવ ઉપકરણો અને ઘટકોને ડિઝાઇન કરી શકાય છે, જેમ કે ફિલ્ટર, કપ્લર્સ, પાવર ડિવાઇડર/કોમ્બિનર્સ, મિક્સર, વગેરે. જો કે આવર્તન વધે છે (જ્યારે ખસેડવામાં આવે છે. પ્રમાણમાં ઊંચી માઇક્રોવેવ ફ્રીક્વન્સીઝ) ટ્રાન્સમિશન લોસ વધે છે અને રેડિયેશન થાય છે.તેથી, હોલો ટ્યુબ વેવગાઇડ્સ જેમ કે લંબચોરસ વેવગાઇડ્સને પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ (કોઈ રેડિયેશન) પર નાના નુકસાનને કારણે.વેવગાઇડનો આંતરિક ભાગ સામાન્ય રીતે હવા છે.પરંતુ જો ઇચ્છિત હોય, તો તેને ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીથી ભરી શકાય છે, જે તેને ગેસથી ભરેલા વેવગાઇડ કરતાં નાનો ક્રોસ-સેક્શન આપે છે.જો કે, હોલો ટ્યુબ વેવગાઇડ્સ મોટાભાગે ભારે હોય છે, ખાસ કરીને નીચી ફ્રીક્વન્સીઝ પર ભારે હોઇ શકે છે, ઉચ્ચ ઉત્પાદન જરૂરિયાતોની જરૂર પડે છે અને તે ખર્ચાળ હોય છે, અને પ્લેનર પ્રિન્ટેડ સ્ટ્રક્ચર્સ સાથે સંકલિત કરી શકાતા નથી.
RFMISO માઇક્રોસ્ટ્રીપ એન્ટેના ઉત્પાદનો:
RM-MA25527-22,25.5-27GHz
RM-MA425435-22,4.25-4.35GHz
બીજું માઇક્રોસ્ટ્રીપ સ્ટ્રક્ચર અને વેવગાઇડ વચ્ચેનું હાઇબ્રિડ ગાઇડન્સ સ્ટ્રક્ચર છે, જેને સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટિગ્રેટેડ વેવગાઇડ (SIW) કહેવાય છે.SIW એ એક સંકલિત વેવગાઇડ જેવું માળખું છે જે ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી પર બનાવવામાં આવે છે, જેમાં ઉપર અને નીચે કંડક્ટર હોય છે અને બાજુની દિવાલો બનાવે છે તે બે ધાતુના માર્ગોની રેખીય શ્રેણી છે.માઇક્રોસ્ટ્રીપ અને વેવગાઇડ સ્ટ્રક્ચર્સની તુલનામાં, SIW ખર્ચ-અસરકારક છે, પ્રમાણમાં સરળ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ધરાવે છે, અને પ્લાનર ઉપકરણો સાથે સંકલિત કરી શકાય છે.વધુમાં, ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પરનું પ્રદર્શન માઇક્રોસ્ટ્રીપ સ્ટ્રક્ચર્સ કરતા વધુ સારું છે અને તેમાં વેવગાઇડ ડિસ્પરશન ગુણધર્મો છે.આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે;
SIW ડિઝાઇન માર્ગદર્શિકા
સબસ્ટ્રેટ ઇન્ટિગ્રેટેડ વેવગાઇડ્સ (SIWs) એ બે સમાંતર મેટલ પ્લેટને જોડતી ડાઇલેક્ટ્રિકમાં જડિત મેટલ વિઆસની બે પંક્તિઓનો ઉપયોગ કરીને એકીકૃત વેવગાઇડ જેવી રચનાઓ છે.છિદ્રો દ્વારા ધાતુની પંક્તિઓ બાજુની દિવાલો બનાવે છે.આ રચનામાં માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન અને વેવગાઇડની લાક્ષણિકતાઓ છે.ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અન્ય પ્રિન્ટેડ ફ્લેટ સ્ટ્રક્ચર્સ જેવી જ છે.લાક્ષણિક SIW ભૂમિતિ આકૃતિ 2.1 માં બતાવવામાં આવી છે, જ્યાં તેની પહોળાઈ (એટલે કે બાજુની દિશામાં વિઆસ વચ્ચેનું વિભાજન (એટલે કે)), વિઆસનો વ્યાસ (d) અને પિચ લંબાઈ (p) નો ઉપયોગ SIW માળખું ડિઝાઇન કરવા માટે થાય છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૌમિતિક પરિમાણો (આકૃતિ 2.1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે) આગળના વિભાગમાં સમજાવવામાં આવશે.નોંધ કરો કે પ્રભાવશાળી મોડ TE10 છે, લંબચોરસ વેવગાઇડની જેમ.એર-ફિલ્ડ વેવગાઇડ્સ (AFWG) અને ડાઇલેક્ટ્રિક-ફિલ્ડ વેવગાઇડ્સ (DFWG) અને પરિમાણો a અને b વચ્ચેનો સંબંધ એ SIW ડિઝાઇનનો પ્રથમ બિંદુ છે.હવાથી ભરેલા વેવગાઇડ્સ માટે, કટઓફ આવર્તન નીચેના સૂત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે
SIW મૂળભૂત માળખું અને ગણતરી સૂત્ર[1]
જ્યાં c એ ખાલી જગ્યામાં પ્રકાશની ગતિ છે, m અને n એ મોડ્સ છે, a એ લાંબુ વેવગાઈડનું કદ છે, અને b એ ટૂંકા વેવગાઈડનું કદ છે.જ્યારે વેવગાઈડ TE10 મોડમાં કામ કરે છે, ત્યારે તેને fc=c/2a માં સરળ બનાવી શકાય છે;જ્યારે વેવગાઇડ ડાઇલેક્ટ્રિકથી ભરેલો હોય છે, ત્યારે બ્રોડસાઇડ લંબાઈ a ની ગણતરી ad=a/Sqrt(εr) દ્વારા કરવામાં આવે છે, જ્યાં εr એ માધ્યમનો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક છે;SIW ને TE10 મોડમાં કામ કરવા માટે, નીચેની આકૃતિની ઉપરની જમણી બાજુના સૂત્રને સંતોષે તે રીતે છિદ્રોના અંતર p, વ્યાસ d અને પહોળી બાજુએ, અને d<λg અને p<2d [ના પ્રયોગમૂલક સૂત્રો પણ છે. 2];
જ્યાં λg એ માર્ગદર્શિત તરંગ તરંગલંબાઇ છે: તે જ સમયે, સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ SIW કદની ડિઝાઇનને અસર કરશે નહીં, પરંતુ તે બંધારણના નુકસાનને અસર કરશે, તેથી ઉચ્ચ-જાડાઈના સબસ્ટ્રેટના ઓછા-નુકશાનના ફાયદા ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. .
માઇક્રોસ્ટ્રીપ થી SIW રૂપાંતરણ
જ્યારે માઇક્રોસ્ટ્રીપ સ્ટ્રક્ચરને SIW સાથે કનેક્ટ કરવાની જરૂર હોય, ત્યારે ટેપર્ડ માઇક્રોસ્ટ્રીપ ટ્રાન્ઝિશન એ મુખ્ય પસંદગીની ટ્રાન્ઝિશન પદ્ધતિઓમાંની એક છે, અને ટેપર્ડ ટ્રાન્ઝિશન સામાન્ય રીતે અન્ય પ્રિન્ટેડ ટ્રાન્ઝિશનની સરખામણીમાં બ્રોડબેન્ડ મેચ પ્રદાન કરે છે.સારી રીતે રચાયેલ સંક્રમણ માળખું ખૂબ જ ઓછું પ્રતિબિંબ ધરાવે છે, અને નિવેશ નુકશાન મુખ્યત્વે ડાઇલેક્ટ્રિક અને કંડક્ટરના નુકસાનને કારણે થાય છે.સબસ્ટ્રેટ અને વાહક સામગ્રીની પસંદગી મુખ્યત્વે સંક્રમણની ખોટ નક્કી કરે છે.સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇનની પહોળાઈને અવરોધે છે, જ્યારે સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ બદલાય ત્યારે ટેપર્ડ ટ્રાન્ઝિશનના પરિમાણોને સમાયોજિત કરવા જોઈએ.અન્ય પ્રકારનો ગ્રાઉન્ડેડ કોપ્લાનર વેવગાઈડ (GCPW) પણ ઉચ્ચ-આવર્તન પ્રણાલીઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી ટ્રાન્સમિશન લાઇન માળખું છે.મધ્યવર્તી ટ્રાન્સમિશન લાઇનની નજીકના બાજુના વાહક પણ જમીન તરીકે કામ કરે છે.મુખ્ય ફીડરની પહોળાઈ અને બાજુની જમીનમાં ગેપને સમાયોજિત કરીને, જરૂરી લાક્ષણિકતા અવબાધ મેળવી શકાય છે.
માઇક્રોસ્ટ્રીપ થી SIW અને GCPW થી SIW
નીચેની આકૃતિ માઇક્રોસ્ટ્રીપ થી SIW ની ડિઝાઇનનું ઉદાહરણ છે.વપરાયેલ માધ્યમ Rogers3003 છે, ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક 3.0 છે, સાચું નુકશાન મૂલ્ય 0.001 છે, અને જાડાઈ 0.127mm છે.બંને છેડે ફીડરની પહોળાઈ 0.28mm છે, જે એન્ટેના ફીડરની પહોળાઈ સાથે મેળ ખાય છે.છિદ્રનો વ્યાસ d=0.4mm છે, અને અંતર p=0.6mm છે.સિમ્યુલેશનનું કદ 50mm*12mm*0.127mm છે.પાસબેન્ડમાં એકંદરે નુકસાન લગભગ 1.5dB છે (જેને વાઈડ-સાઇડ સ્પેસિંગને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને વધુ ઘટાડી શકાય છે).
SIW માળખું અને તેના S પરિમાણો
ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર વિતરણ @ 79GHz
પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-18-2024
