طراحی اتصال چرخشی باند Ka در فناوری موجبر شکافی ریزنواری چاپی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته - کرمان - ایران.

چکیده

یک اتصال چرخشی موج میلی‌متری مبتنی بر فناوری موجبر شکافی ریزنواری چاپ‌شده ارائه می شود. برای این منظور، ابتدا یک ساختار سلول واحد که باند توقف آن شامل باند فرکانسی مورد نظر است طراحی شد. ساختار مفصل چرخشی پیشنهاد شده مانند یک حفره مستطیلی است که توسط قارچ‌های متناوب طراحی‌شده روی برد ریزنوار احاطه شده است و لایه بالایی آن یک دیسک فلزی است که با فاصله شکاف هوایی از برد ریزنوار قرار گرفته است. حفره مستطیلی توسط دو دهانه هم محور که در دو طرف آن متصل شده‌اند، تحریک می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، تلفات عبوری باند باریکی را برای مفصل چرخشی طراحی‌شده نشان می‌دهد زیرا حفره در مود اول خود تحریک می‌شود. برای افزایش پهنای باند آن، پچ اتصال کوتاه و دیافراگم در حفره معرفی می شوند. ابعاد اتصال چرخشی پیشنهادی توسط حل کننده حوزه زمان نرم افزار CST برای داشتن بهترین تلفات عبوری در پهنای باند مطلوب بهینه شدند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که تلفات بازگشتی بهتر از 10 دسی‌بل و تلفات عبوری کمتر از 0.5 دسی‌بل در حدود 21٪ پهنای باند نسبی است. مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج بدست آمده از حل کننده حوزه فرکانس نرم افزار CST و شبیه ساز HFSS تایید کننده دقت طراحی و شبیه سازیها می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design of Ka Band Rotary Joint in Printed Microstrip Gap Waveguide Technology

نویسنده [English]

  • Mohammad Hosien Ostovarzadeh
Faculty of Electrical and Computer Engineering, ,graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
چکیده [English]

A millimeter-wave rotary joint based on printed microstrip gap waveguide technology is presented. To this goal, a unit cell structure which its bandstop contains the desired frequency band was first designed. The rotary joint structure is proposed as a rectangular cavity surrounded by the designed periodic mushrooms realized on microstrip board and its top layer is a metallic disk placed with an air gap distance from microstrip board. The rectangular cavity is fed by two coaxial ports connected at its both sides. Simulation results show a narrow band insertion loss for designed rotary joint because the cavity is excited at its first mode. To widen its bandwidth, shorting patch and window are introduced in the cavity. The dimensions of the proposed rotary joint were optimized by time domain solver of CST software to obtain the best insertion loss behavior over the desired frequency band. Simulation results show the return loss is better than 10 dB and the insertion loss is less than 0.5 dB over about 21% relative bandwidth. Comparsion of the simulation results with those obtained by freqency domain solver of CST software and HFSS simulator confirms the accuracy of the design and simulations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rotary joint
  • milimeter-wave
  • printed microstrip
  • gap waveguide
  • low loss