প্রধান

রাডার অ্যান্টেনাগুলিতে শক্তি রূপান্তর

মাইক্রোওয়েভ সার্কিট বা সিস্টেমে, সম্পূর্ণ সার্কিট বা সিস্টেমটি প্রায়শই ফিল্টার, কাপলার, পাওয়ার ডিভাইডার ইত্যাদির মতো অনেকগুলো মৌলিক মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস দ্বারা গঠিত হয়। আশা করা হয় যে, এই ডিভাইসগুলোর মাধ্যমে ন্যূনতম ক্ষতিতে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে দক্ষতার সাথে সিগন্যাল শক্তি প্রেরণ করা সম্ভব হবে;

সম্পূর্ণ যানবাহন রাডার সিস্টেমে, শক্তি রূপান্তরের মধ্যে প্রধানত চিপ থেকে পিসিবি বোর্ডের ফিডারে শক্তি স্থানান্তর, ফিডার থেকে অ্যান্টেনার মূল অংশে শক্তি স্থানান্তর এবং অ্যান্টেনা দ্বারা শক্তির কার্যকর বিকিরণ অন্তর্ভুক্ত থাকে। সম্পূর্ণ শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়ায়, কনভার্টারের নকশা একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। মিলিমিটার ওয়েভ সিস্টেমের কনভার্টারগুলোর মধ্যে প্রধানত মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে সাবস্ট্রেট ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড (SIW) রূপান্তর, মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে ওয়েভগাইড রূপান্তর, SIW থেকে ওয়েভগাইড রূপান্তর, কোঅক্সিয়াল থেকে ওয়েভগাইড রূপান্তর, ওয়েভগাইড থেকে ওয়েভগাইড রূপান্তর এবং বিভিন্ন ধরণের ওয়েভগাইড রূপান্তর অন্তর্ভুক্ত। এই সংখ্যাটিতে মাইক্রোব্যান্ড SIW রূপান্তর নকশার উপর আলোকপাত করা হবে।

১

বিভিন্ন ধরণের পরিবহন কাঠামো

মাইক্রোস্ট্রিপতুলনামূলকভাবে কম মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত গাইড স্ট্রাকচারগুলোর মধ্যে অন্যতম। এর প্রধান সুবিধাগুলো হলো সরল গঠন, কম খরচ এবং সারফেস মাউন্ট কম্পোনেন্টের সাথে উচ্চ ইন্টিগ্রেশন। একটি সাধারণ মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন একটি ডাইইলেকট্রিক লেয়ার সাবস্ট্রেটের একপাশে কন্ডাক্টর ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, যা অন্য পাশে একটি একক গ্রাউন্ড প্লেন গঠন করে এবং এর উপরে বাতাস থাকে। উপরের কন্ডাক্টরটি মূলত একটি পরিবাহী পদার্থ (সাধারণত তামা) যা একটি সরু তারের আকারে তৈরি করা হয়। লাইনের প্রস্থ, পুরুত্ব, আপেক্ষিক পারমিটিভিটি এবং সাবস্ট্রেটের ডাইইলেকট্রিক লস ট্যানজেন্ট হলো গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। এছাড়াও, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কন্ডাক্টরের পুরুত্ব (অর্থাৎ, মেটালাইজেশন পুরুত্ব) এবং কন্ডাক্টরের পরিবাহিতাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই প্যারামিটারগুলো সতর্কতার সাথে বিবেচনা করে এবং অন্যান্য ডিভাইসের মৌলিক একক হিসেবে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ব্যবহার করে অনেক প্রিন্টেড মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস এবং কম্পোনেন্ট ডিজাইন করা যেতে পারে, যেমন ফিল্টার, কাপলার, পাওয়ার ডিভাইডার/কম্বাইনার, মিক্সার ইত্যাদি। তবে ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে (তুলনামূলকভাবে উচ্চ মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে যাওয়ার সময়) ট্রান্সমিশন লস বৃদ্ধি পায় এবং রেডিয়েশন ঘটে। তাই, আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েভগাইডের মতো ফাঁপা টিউব ওয়েভগাইডগুলো বেশি পছন্দ করা হয়, কারণ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে এতে লস কম হয় (কোনো রেডিয়েশন হয় না)। ওয়েভগাইডের অভ্যন্তর সাধারণত বায়ু দ্বারা পূর্ণ থাকে। কিন্তু ইচ্ছা করলে, এটিকে ডাইইলেকট্রিক পদার্থ দিয়ে পূর্ণ করা যেতে পারে, যার ফলে গ্যাস-পূর্ণ ওয়েভগাইডের তুলনায় এর প্রস্থচ্ছেদ ছোট হয়। তবে, ফাঁপা নলাকার ওয়েভগাইডগুলো প্রায়শই আকারে বড় হয়, বিশেষ করে নিম্ন কম্পাঙ্কে ভারী হতে পারে, এগুলোর জন্য উচ্চতর উৎপাদনগত দক্ষতার প্রয়োজন হয় এবং এগুলো ব্যয়বহুল, আর এগুলোকে প্ল্যানার প্রিন্টেড কাঠামোর সাথে সমন্বিত করা যায় না।

আরএফএমআইএসও মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা পণ্যঃ

আরএম-এমএ২৫৫২৭-২২,২৫.৫-২৭গিগাহার্জ

আরএম-এমএ৪২৫৪৩৫-২২, ৪.২৫-৪.৩৫ গিগাহার্টজ

অন্যটি হলো মাইক্রোস্ট্রিপ কাঠামো এবং ওয়েভগাইডের মধ্যবর্তী একটি হাইব্রিড গাইডেন্স কাঠামো, যাকে সাবস্ট্রেট ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড (SIW) বলা হয়। একটি SIW হলো একটি ডাইইলেকট্রিক উপাদানের উপর নির্মিত একটি ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড-সদৃশ কাঠামো, যার উপরে ও নীচে কন্ডাক্টর থাকে এবং দুটি মেটাল ভায়ার একটি রৈখিক বিন্যাস পার্শ্বদেয়াল গঠন করে। মাইক্রোস্ট্রিপ এবং ওয়েভগাইড কাঠামোর তুলনায়, SIW সাশ্রয়ী, এর উৎপাদন প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে সহজ এবং এটিকে প্ল্যানার ডিভাইসের সাথে ইন্টিগ্রেট করা যায়। এছাড়াও, উচ্চ কম্পাঙ্কে এর পারফরম্যান্স মাইক্রোস্ট্রিপ কাঠামোর চেয়ে ভালো এবং এতে ওয়েভগাইড ডিসপারশন বৈশিষ্ট্য রয়েছে। যেমনটি চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে;

SIW নকশা নির্দেশিকা

সাবস্ট্রেট ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড (SIW) হলো ইন্টিগ্রেটেড ওয়েভগাইড-সদৃশ কাঠামো যা দুটি সমান্তরাল ধাতব প্লেটকে সংযুক্ত করে একটি ডাইইলেকট্রিকের মধ্যে স্থাপিত দুই সারি ধাতব ভায়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। ধাতব থ্রু হোলের সারিগুলো পার্শ্ব দেয়াল গঠন করে। এই কাঠামোর মধ্যে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং ওয়েভগাইডের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর উৎপাদন প্রক্রিয়াও অন্যান্য প্রিন্টেড ফ্ল্যাট কাঠামোর মতোই। একটি সাধারণ SIW জ্যামিতি চিত্র ২.১-এ দেখানো হয়েছে, যেখানে এর প্রস্থ (অর্থাৎ পার্শ্বীয় দিকে ভায়াগুলোর মধ্যে ব্যবধান (as)), ভায়াগুলোর ব্যাস (d) এবং পিচ দৈর্ঘ্য (p) SIW কাঠামোটি ডিজাইন করার জন্য ব্যবহৃত হয়। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জ্যামিতিক প্যারামিটারগুলো (চিত্র ২.১-এ দেখানো) পরবর্তী বিভাগে ব্যাখ্যা করা হবে। উল্লেখ্য যে, আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েভগাইডের মতোই এর প্রধান মোড হলো TE10। বায়ু-পূর্ণ ওয়েভগাইড (AFWG) এবং ডাইইলেকট্রিক-পূর্ণ ওয়েভগাইড (DFWG)-এর কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি fc এবং মাত্রা a ও b-এর মধ্যে সম্পর্ক হলো SIW ডিজাইনের প্রথম ধাপ। বায়ু-পূর্ণ ওয়েভগাইডের জন্য, কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি নিচের সূত্রে দেখানো হলো।

২

SIW মৌলিক কাঠামো এবং গণনা সূত্র[1]

যেখানে c হল মুক্ত স্থানে আলোর গতি, m এবং n হল মোড, a হল দীর্ঘতর ওয়েভগাইডের আকার, এবং b হল ক্ষুদ্রতর ওয়েভগাইডের আকার। যখন ওয়েভগাইড TE10 মোডে কাজ করে, তখন এটিকে fc=c/2a তে সরলীকরণ করা যেতে পারে; যখন ওয়েভগাইড ডাইইলেকট্রিক দ্বারা পূর্ণ থাকে, তখন প্রশস্ত দিকের দৈর্ঘ্য a, ad=a/Sqrt(εr) দ্বারা গণনা করা হয়, যেখানে εr হল মাধ্যমের ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক; SIW কে TE10 মোডে কাজ করানোর জন্য, থ্রু হোল স্পেসিং p, ব্যাস d এবং প্রশস্ত দিক a কে নীচের চিত্রের উপরের ডানদিকের সূত্রটি পূরণ করতে হবে, এবং d<λg এবং p<2d এর জন্য অভিজ্ঞতামূলক সূত্রও রয়েছে [2];

৩

যেখানে λg হলো নির্দেশিত তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য: একই সাথে, সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব SIW আকারের নকশাকে প্রভাবিত করবে না, কিন্তু এটি কাঠামোর লসকে প্রভাবিত করবে, তাই উচ্চ-পুরুত্বের সাবস্ট্রেটের কম-লসের সুবিধাগুলো বিবেচনা করা উচিত।

মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে SIW রূপান্তর
যখন একটি মাইক্রোস্ট্রিপ কাঠামোকে একটি SIW-এর সাথে সংযুক্ত করার প্রয়োজন হয়, তখন টেপারড মাইক্রোস্ট্রিপ ট্রানজিশন অন্যতম প্রধান পছন্দের ট্রানজিশন পদ্ধতি হিসেবে ব্যবহৃত হয়, এবং টেপারড ট্রানজিশন সাধারণত অন্যান্য প্রিন্টেড ট্রানজিশনের তুলনায় একটি ব্রডব্যান্ড ম্যাচ প্রদান করে। একটি সু-পরিকল্পিত ট্রানজিশন কাঠামোতে প্রতিফলন খুব কম থাকে, এবং ইনসারশন লস প্রধানত ডাইইলেকট্রিক ও কন্ডাক্টর লসের কারণে ঘটে। সাবস্ট্রেট এবং কন্ডাক্টর উপাদানের নির্বাচন মূলত ট্রানজিশনের লস নির্ধারণ করে। যেহেতু সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের প্রস্থকে বাধা দেয়, তাই সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব পরিবর্তিত হলে টেপারড ট্রানজিশনের প্যারামিটারগুলোও সামঞ্জস্য করা উচিত। আরেক ধরনের গ্রাউন্ডেড কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড (GCPW) উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিস্টেমে একটি বহুল ব্যবহৃত ট্রান্সমিশন লাইন কাঠামো। মধ্যবর্তী ট্রান্সমিশন লাইনের কাছাকাছি থাকা সাইড কন্ডাক্টরগুলো গ্রাউন্ড হিসেবেও কাজ করে। প্রধান ফিডারের প্রস্থ এবং সাইড গ্রাউন্ডের সাথে ব্যবধান সামঞ্জস্য করে প্রয়োজনীয় ক্যারেক্টারিস্টিক ইম্পিডেন্স অর্জন করা যায়।

৪

মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে SIW এবং GCPW থেকে SIW

নিচের চিত্রটি মাইক্রোস্ট্রিপ থেকে SIW ডিজাইনের একটি উদাহরণ। ব্যবহৃত মাধ্যমটি হলো রজার্স৩০০৩ (Rogers3003), যার ডাইইলেকট্রিক কনস্ট্যান্ট ৩.০, প্রকৃত লস ভ্যালু ০.০০১ এবং পুরুত্ব ০.১২৭ মিমি। উভয় প্রান্তের ফিডারের প্রস্থ ০.২৮ মিমি, যা অ্যান্টেনা ফিডারের প্রস্থের সাথে মিলে যায়। থ্রু হোলের ব্যাস d=০.৪ মিমি এবং স্পেসিং p=০.৬ মিমি। সিমুলেশনের আকার ৫০ মিমি × ১২ মিমি × ০.১২৭ মিমি। পাসব্যান্ডে সামগ্রিক লস প্রায় ১.৫ ডিবি (যা ওয়াইড-সাইড স্পেসিং অপ্টিমাইজ করে আরও কমানো যেতে পারে)।

৫

SIW কাঠামো এবং এর S পরামিতি

৬

৭৯ গিগাহার্টজে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টন

E-mail:info@rf-miso.com

ফোন: ০০৮৬-০২৮-৮২৬৯৫৩২৭

ওয়েবসাইট: www.rf-miso.com


পোস্ট করার সময়: ১৮-জানুয়ারি-২০২৪

পণ্যের ডেটাশিট পান