Szerokopasmowy przesuwnik fazy na mikropaskowej linii dwuprzewodowej

• Autorzy: Stec B. , Czyżewski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.5.4

Warianty tytułu

EN

The broadband phase shifter on double-sided parallel-strip line

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiony został projekt szerokopasmowego przesuwnika fazowy, który wykonany został z wykorzystaniem mikrofalowej linii dwuprzewodowej. W systemach radarowych mikrofalowe przesuwniki fazy bardzo często stosowane są w układach formowania wiązki antenowej i układach mikrofalowych, gdzie wymagane jest osiągnięcie ściśle określonych relacji fazowych pomiędzy sygnałami, w szerokim zakresie częstotliwości. W większości rozwiązań mikrofalowe przesuwniki fazy realizowane są w technologii linii mikropaskowej. Model analityczny i podejście do projektowania takich struktur mikrofalowych opisane są bardzo dobrze w literaturze. Przegląd tych rozwiązań pokazuje, że głównym problemem we wszystkich jest osiągniecie 100% pasma względnego, w szczególności dla 90° przesunięcia fazy w niższych pasmach mikrofalowych. Ponadto w układach formatowania wiązki zasilanie anten mikropaskowych na podłożu dielektrycznym bardzo często realizowane jest za pomocą mikrofalowej linii dwuprzewodowej. W tym przypadku przejście pomiędzy niesymetryczną linia mikropaskową, a symetryczna linią dwuprzewodową wymaga zastosowania układów dopasowujących, które są źródłem dodatkowych zniekształceń. Nowatorskość prezentowanego rozwiązania polega na zastosowaniu w projekcie przesuwnika fazy mikrofalowej linii dwuprzewodowej. Zaprojektowany został 90° przesuwnik fazy, przy założeniu osiągnięcia 100% pasma względnego w paśmie L. Badania symulacyjne oparte zostały na numerycznej metodzie różnić skończonych w dziedzinie czasu. Wyniki symulacji potwierdzone zostały pomiarami rzeczywistego układu przesuwnika fazy, który wykonany został na laminacie FR4.

EN

The design of the broadband phase shifter has been presented in the paper. This one bases on double-side parallel stripline (DSPSL). In radar system, microwave phase shifters are applied very often in the antenna pattern forming system and microwave circuits, where exact phase rations between signals is required to achieve in wide frequency range. In the most of applied solutions phase shifters in the microstrip technology are realized. The analytical model and design approach for such microwave structures are very well described in a lot of references. The review of these solutions shows that the main problem in all is achieve of 100% fractional bandwidth (FBW), especially for 90-degree phase shift in lower microwave bands. Moreover, in pattern forming system the feed double-sided printed antennas is accomplished by using DSPSL very often. In this case transition between a unbalanced microstrip line of phase shifters and a balanced DSPSL requires the using of transformer baluns, which are the source of some additional inaccuracies. Innovation of presented approach bases on the use of DSPSL technology to the design of phase shifter. The 90 degree phase shifter has been designed, on the assumption that 100% FBW in L-band will be achieved. The simulations process has been based on FDTD numerical method. Results of simulation analyzes has been confirmed by measurement of actual circuit, which on FR4 substrate has been made.

Słowa kluczowe

PL

mikrofalowy przesuwnik fazy; mikrofalowa linia dwuprzewodowa

EN

microwave phase shifter; double-side parallel-strip line; DSPSL

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 5
• Strony: 24--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Stec B.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2

autor

Czyżewski M.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, 00-908 Warszawa, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2

Bibliografia

• [1] Feng W., Zhao Ch., Che W., Xue Q. 2015: “Wideband Balanced Network with High Isolation Using Double-Sided Parallel-Strip Line". IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques, Vol. 63, No. 12: 4013-4018.
• [2] Kim S., Chang K. 2004: "Ultrawide-Band Transitions and New Microwave Components Using Double-Sided Parallel-Strip Lines". IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques, Vol. 52, No. 9: 2148-2152.
• [3] Pozar D. M. 2012: “Microwave Engineering". 4th, Ed. New York: John Wiley & Sons.
• [4] Quirarte J., Starski P. 1993: “Novel Schiffman Phase Shifters". IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques, Vol. 41, No. 1: 9-14.
• [5] Schiffman B. 1958: “A new class of broad-band microwave 90-degree phase shifters". IRE Trans. Microw. Theory Tech., Vol. MTT-6, No. 4: 232-237.
• [6] Stec B., Susek W. 2016: "Ultraszerokopasmowy korelator mikrofalowy". Elektronika - konstrukcje, technologie, zastosowania, Nr 2: 17-21.
• [7] Tang X., Mouthaan K. 2010: “Phase-Shifter Design Using Phase-Slope Alignment With Grounded Shunt l/4 Stubs". IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques, Vol. 58, No. 6: 1573-1583.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).