REALIZĂRI

a) Senzor rezonant pentru măsurarea intensităţii luminoase

Fig. 1.  Fotografia ansamblului de senzor rezonant pentru măsurarea intensităţii luminoase: senzorul propriu-zis este un panou solar (a) conectat la structura de microunde (b) a cărei frecvenţă de rezonanţă este proporţională cu intensitatea luminii incidente la suprafaţa panoului solar.

Structura completă a senzorului rezonant pentru determinarea intensităţii radiaţiei luminoase este prezentată în Fig. 1, unde sunt evidenţiale cele două elemente constitutive: (i) panoul solar (a), care este senzorul proriu-zis al sistemului, şi (ii) circuitul rezonant SIW acordabil cu diode varicap. Se observă că circuitul de microunde asociat senzorului are o structură compactă, datorată utilizării asamblării demontabile a circuitelor SIW. Determinarea frecvenţei de funcţionare (prin rejecţie) în domeniul microundelor a structurii rezonante s-a efectuat prin conectarea acesteia la un analizor vectorial de reţea (VNA) de bandă largă. Caracterizarea senzorului s-a efectuat prin expunerea panoului solar la o sursă de lumină cu distribuţie uniformă şi controlată a intensităţii luminoase (simulatorul solar ORIEL LSH-7320 ABA LED). Deoarece inensitatea luminoasă disponibilă de la simulatorul solar (0,1 – 1 sun) s-a dovedit prea mare pentru modelul nostru de panou solar, între acestea a fost intercalat un atenuator optic de 50 dB de bandă largă.

Fig. 2.  Răspunsul circuitului de microunde (variaţia frecvenţei de rejecţie) pentru senzorul din Fig. 1 în funcţie de intensitatea radiaţiei luminoase incidentă la suprafaţa panoului solar.

Frecvenţele de rezonanţă/rejecţie minimă (3.9794 GHz) şi maximă (4.1509 GHz) măsurate pentru senzor indică un ecart de 137.2 MHz, adică o bandă relativă de funcţionare de aproximativ 4,22% obţinută pentru variaţia intensităţii luminoase între 10-6 sun şi 10-5 sun (Fig. 2).

b) Structură rezonantă multistrat acordabilă în frecvenţă

Fig. 3.  Fotografia unui ansamblu de circuite SIW cuplate electromagnetic având posibilităţi multiple de acord în frecvenţă, înainte de asamblarea completă, cu circuitul intermediar de acord vizibil (a) şi după asamblarea finală (b).

Un model experimental de asamblare complexă a trei circuite SIW cuplate este prezentat în Fig. 3. Din punct de vedere funcţional, circuitul SIW cuplat intermediar este folosit pentru modificarea în trepte a frecvenţei de funcţionare a sistemului cu trei găuri metalizate [Detalii] . In schimb, circuitul SIW superior este prevăzut cu o tranziţie SIW-CPW la capătul căreia se poate asambla orice componentă SMD, ale cărei tip şi valoare simulează comportarea unui senzor de înaltă frecvenţă cu comportare reactivă.
Caracteristicile de transfer ale circuitului din Fig. 3 au fost determinate pentru mai multe tipuri de componente pasive SMD asamblate ca impedanţă de sarcină (ZL): un inductor de 2.2 nH, capacitoare de 1 pF şi 2.7 pF, un rezistor de 0 Ω şi o terminaţie în gol. Frecvenţele de rejecţie rezultate pentru aceste componente sunt prezentate în ordine crescătoare în Fig. 4.

Fig. 4.  Dependenţa frecvenţei de rejecţie a circuitului din Fig. 3 în funcţie de tipul şi valoarea impedanţei de sarcină ZL.