Разработана планарная матрица сканирования луча

Прочитано: 52 раз(а)


Планарная матрица сканирования луча с общей апертурой в диапазоне K / Ka.

В связи с быстрым развитием современных беспроводных систем, таких как радары и средства связи, возникла острая необходимость комплексной разработки многофункциональных РЧ-антенн. Поскольку вес, размер и размещение в пространстве для этих систем имеют большое значение, желательно объединить функциональные возможности нескольких систем в одну антенну с общей апертурой.

Антенна с общей апертурой привлекла значительное внимание со стороны промышленности и научных кругов благодаря своим достоинствам высокой эффективности использования апертуры, низкой стоимости и многофункциональной интеграции. По сравнению с традиционными двумя отдельными решетками с разными частотами, изоляция каналов играет ключевую роль в правильной работе антенны с общей апертурой из-за того, что они используют одну и ту же физическую апертуру, поскольку плохая изоляция каналов может легко сделать радиочастотный (РЧ) чип самоблокирующимся . возбужденным или насыщенным.

До сих пор большинство решеток с общей апертурой, о которых сообщалось в открытой литературе, фокусировались на полосе частот ниже Ku-диапазона, и лишь в нескольких статьях сообщалось о решетках с общей апертурой миллиметрового диапазона. Однако по мере увеличения рабочей частоты взаимная связь между элементами, распространение поверхностных волн на подложке и использование традиционных микрополосковых питающих сетей ухудшают межпортовую изоляцию.

Таким образом, проектирование массива сканирования луча с общей апертурой с широкополосной, превосходной изоляцией, планарностью и малым весом становится сложной задачей.

Чтобы решить эту проблему, в этой работе представлена ​​планарная сополяризованная матрица сканирования пучка с общей апертурой K-/Ka-диапазона. Для излучения волн K- и Ka-диапазона используются продольная щель с короткозамкнутым шлейфом, возбуждаемая интегрированной в подложку коаксиальной линией (SICL), и щелевая нагруженная полоса с возбуждением по интегрированной в подложку двойной линии (SIDL).

Затем, чтобы составить одномерные массивы K- и Ka-диапазонов, для расширения полосы пропускания вводятся сеть каналов SICL с центральным питанием и полностью дифференциальная сеть каналов на основе SIDL. Эти массивы чередуются и имеют одну и ту же апертуру излучения, а также экранирующий металлический массив переходных отверстий для достижения компактного размера.

Облучающие сети SICL и SIDL расположены ниже излучающей апертуры. Кроме того, изоляция канала улучшена за счет использования полностью дифференциальной сети подачи и фильтрующего отклика SIW.

Предлагаемый DBSAA изготовлен с использованием технологии многослойных печатных плат для консолидации ранее упомянутой конструкции. Благодаря миниатюрной геометрии решеток K- и Ka-диапазонов предлагаемая антенна способна сканировать до 60° и 35° в K- и Ka-диапазонах соответственно.

Измеренные уровни боковых лепестков ниже -10 дБ в основной интересующей плоскости, когда угол сканирования составляет 60° и 35°. Измеренный S 11 имеет резонанс в K-диапазоне с действительной полосой пропускания -10 дБ 3 ГГц (17 ГГц ~ 20 ГГц). Массив Ka-диапазона имеет полосу импеданса -10 дБ 12% (27,4 ГГц ~ 30,9 ГГц).

Когда углы сканирования составляют 0° и 60°, измеренная изоляция канала превышает 35 дБ в K-диапазоне. Когда лучи наклонены под углом 0° и 35°, изоляция канала Ka-диапазона превышает 37 дБ. Результаты измерений подтверждают стратегии проектирования и демонстрируют самые современные характеристики с точки зрения пропускной способности, изоляции, высоты профиля и охвата сканирования луча, что делает его пригодным для терминалов с общей апертурой миллиметрового диапазона.

Разработана планарная матрица сканирования луча



Новости партнеров