Rezultatele proiectului

2016

Model matematic pentru analiza rezultatelor scalare obtinute de la o celula de masura a dielectricului bazata pe SIW

Fig. 1 Celula de măsură simulata in CST MWS cu un eşantion care traversează întreaga lăţime a SIW	Fig. 2.  Frecventa de rezonanta simulata a cavitatii SIW in functie de permitivitatea relativa esantionului.

 

S-a propus un model matematic care este valabil pentru valori de permitivitate complexa a esantionului si chiar foarte diferite fata de cele ale materialului de substrat al ghidului SIW. Determinarea permitivitatii complexe esantionului se bazeaza pe caracteristica unei cavitatii rezonante in care se propaga modul fundamental TE101. Relatia care ne da valoarea permitivitatii cavitatii rezonante tine cont atat de permitivitatea FR4, cat si de permitivitatea esantionului:

f₁₀₁ este frecventa de rezonanta a cavitatii, care se schimba conform cu materialul esantionului.
Abordarea teoretica a fost bazata pe observatia comportamentului parametrului de reflexie |S11|. Fig. 2 arata cum se deplaseaza frecventa de rezonanta a cavitatii atata timp cat marim valoarea permitivitatii esantionului.

Rezultate experimentale

Fig 3.  Celula de măsură realizată experimental, cu detaliu de inserţie a eşantionului.	Fig. 4.  Caracteristica de transfer măsurată pentru celula de măsură (fără material dielectric).

Modelul de celulă de măsură realizat experimental este prezentat în Fig. 3. Se pot observa (i) SIW principal, prevazut cu două tranziţii la liniile coplanare de intrare şi ieşire care au ataşate conectoare SMA, şi (ii) segmentul SIW care îndeplineşte funcţia de rezonator. Inserţia eşantionului care trebuie măsurat se face printr-un canal cu dimensiuni maxime de cca. 1,6 mm x 1,6 mm (conform detaliului din figură). Răspunsul în frecvenţă al celulei de măsură cu cavitatea neperturbată (fără inserţie de material dielectric – Fig.4 ) arată o atenuare la rezonanţă de aproximativ 28,56 dB, frecvenţa de rezonanţă fiind 4,652 GHz.