Rezultatele proiectului

1. Filtre SIW

Eficacitatea utilizării elementelor mecanice de acord în circuite SIW a fost testată într-o aplicaţie de filtru trece-bandă pentru care au fost proiectate şi realizate experimental două versini de filtru:

1. o structură de referinţă care funcţionează fără elemente mecanice de acord (Fig. 1),
2. o structură acordabilă în care a fost prevăzută din proiectare inserţia a trei elemente mecanice de acord, ţinând cont de circuitele echivalente asociate acestora.

Cele două rezonatoare ale filtrelor sunt definite între diafragme formate din câte o pereche de găuri metalizate poziţionate transversal faţă de direcţia de propagare a semnalului (Fig. 1). Atât deschiderile diafragmelor cât şi distanţele dintre acestea au fost optimizate pentru ca filtrul să funcţioneze în banda de 5 GHz..

In structura acordabilă, găurile metalizate din apropierea unei laturi a SIW au fost înlăturate, fiind înlocuite cu orificii de diametru suficient de mare încât să permită inserţia elementelor mecanice de acord şi posibilitatea deplasării acestora. In etapa finală a asamblării au fost introduse elemente mecanice de acord în fiecare orificiu de diametru mare (Fig. 2).

Fig. 1.  Filtru trece-bandă cu acord fix (circuit de referinţă).	Fig. 2.  Filtru trece-bandă acordabil cu elemente mecanice de acord asamblate.

 

2. Senzor de temperatură cu rezonator SIW [1]

A fost propusă o aplicaţie de senzor de temperatură care utilizează un circuit rezonant SIW alcătuit din două diafragme situate la distanţa Lres una de cealaltă (Fig. 3). Frecvenţa de rezonanţă a structurii depinde atât de valoarile reactanţelor echivalente ale celor două diafragme cât şi de caracteristicile SIW. Orice perturbare a condiţiilor de propagare prin circuit are ca efect modificarea frecvenţa de rezonanţă a acestuia, într-o relaţie de proporţionalitate cu amplitudinea perturbaţiei.

 

In fanta definită în materialul dielectric al SIW dintre diafragme pătrunde coloana de lichid a unui termometru de cameră cu alcool, pe o adâncime LC variabilă în funcţie de temperatura ambiantă. Sensibilitatea răspunsului senzorului în funcţie de temperatură depinde atât de diametrul coloanei de lichid cât şi de natura lichidului. In tabelul următor sunt prezentate valorile sensibilităţii în funcţie de diametrul coloanei de lichid, pentru cazul unui termometru cu alcool etilic.

Lichid	Diametru coloană	Sensibilitate
Alcool etilic	0.2 mm	0.53 MHz/°C
	0.5 mm	5.1 MHz/°C
	1 mm	24.2 MHz/°C

 

Fig. 3.  Dimensiunile caracteristice ale rezonatorului SIW

 

Structura experimentală a senzorului de temperatură este prezentată în Fig. 4.a. Se observă că poziţia tijei din sticlă a termometrului poate fi ajustată, ceea ce conduce la modificarea gamei de temperaturi măsurate.
Graficul din Fig. 4.b indică o sensibilitate medie de 1,053 MHz/°C, pentru un diametru al coloanei de alcool de aproximativ 0,2 mm. Contribuţia la această valoare este de 0,4 MHz/°C de la corpul SIW şi 0,65 MHz/°C de la coloana de lichid.

(a)	(b)
Fig. 4.  Senzor de temperatură în structură SIW (a) şi caracteristica de transfer experimentală (b).

 

[1.] V. Buiculescu, R. Rebigan, “Sensing applications based on cavity perturbation method - A proof of concept”, Proc. Intl’ Semiconductor Conference - CAS 2018, 9-12 Oct. 2018, Sinaia, Romania

Diseminare

Seminar ştiinţific de Ingineria Microundelor (13 iunie 2018), Susţinut la Centrul de Cercetări Avansate pentru Materiale noi, Produse şi Procese Inovative - CAMPUS (www.campus.pub.ro/index.html)

Link twitter: https://twitter.com/upbcampus/status/1007767025068990465

 

Lista de publicatii cu suportul proiectului PN-III-P2-2.1-PED-2016-0957

Conferinte indexate ISI:

V. Buiculescu, R. Rebigan, “Sensing applications based on cavity perturbation method - A proof of concept”, Proc. Intl’ Semiconductor Conference - CAS 2018, 9-12 Oct. 2018, Sinaia, Romania

V. Buiculescu, A. Nicoloiu (Ștefănescu), “Substrate integrated waveguide SPST switch with single SMD PIN diode”, accepted for oral presentation at European Microwave Week - EuMW 2018 (Session EuMC41 - Control Circuits), 23-28 Sept. 2018, Madrid, Spain

Conferinte internationale:

V. Buiculescu, I. Zdru (Giangu), “A novel mechanical tuning element for SIW applications”, Oral presentation at the Workshop on Compound Semiconductor Devices and Integrated Circuits Held in Europe, WOCSDICE 2018, 14-16 May 2018, Bucharest, Romania