Antena de ranura con respaldo de cavidad alimentada por una línea de transmisión con estructura SIW y transición coaxial vertical para aplicaciones de calentamiento de estado sólido de microondas
Autores: Santón, Pablo; De los Reyes, Ruth; Balbastre, Juan Vicente
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Antena de ranura con respaldo de cavidad alimentada por una línea de transmisión con estructura SIW y transición coaxial vertical para aplicaciones de calentamiento de estado sólido de microondas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicadores de microondas
Fuentes de estado sólido
Banda ISM de 2
45 GHz
Estructura de alimentación
Guía de Onda Integrada en Substrato
Teoría de antenas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un nuevo enfoque para alimentar cavidades multimodo utilizadas como aplicadores de microondas para hornos microondas industriales y domésticos utilizando fuentes de estado sólido que operan en la banda ISM (Industrial, Científica y Médica) de 2.45 GHz (comúnmente utilizada para aplicaciones de microondas industriales). La estructura de alimentación consiste en una ranura en el lado superior de la cavidad del aplicador. La ranura es alimentada por una línea de transmisión asimétrica blindada con una estructura de guía de onda integrada en sustrato (para preservar la operación TEM de la línea de transmisión dentro del blindaje) y tiene un conector N. Se obtuvo un primer diseño de la antena utilizando teoría de antenas de última generación asumiendo radiación en espacio libre. Luego, se refinó utilizando una herramienta de simulación comercial basada en el Método de Elementos Finitos en el dominio de la frecuencia para lograr valores de VSWR inferiores a 1.5 en el ancho de banda de la fuente (de 2.42 a 2.48 GHz) cuando la antena irradia en la cavidad del aplicador. Los parámetros de diseño de todos los componentes que conforman esta estructura de alimentación se discuten a lo largo del documento. Se construyó un prototipo y se midió en el laboratorio. Los resultados experimentales se presentan al final del documento junto con los simulados, mostrando una muy buena concordancia.
Descripción
Este documento presenta un nuevo enfoque para alimentar cavidades multimodo utilizadas como aplicadores de microondas para hornos microondas industriales y domésticos utilizando fuentes de estado sólido que operan en la banda ISM (Industrial, Científica y Médica) de 2.45 GHz (comúnmente utilizada para aplicaciones de microondas industriales). La estructura de alimentación consiste en una ranura en el lado superior de la cavidad del aplicador. La ranura es alimentada por una línea de transmisión asimétrica blindada con una estructura de guía de onda integrada en sustrato (para preservar la operación TEM de la línea de transmisión dentro del blindaje) y tiene un conector N. Se obtuvo un primer diseño de la antena utilizando teoría de antenas de última generación asumiendo radiación en espacio libre. Luego, se refinó utilizando una herramienta de simulación comercial basada en el Método de Elementos Finitos en el dominio de la frecuencia para lograr valores de VSWR inferiores a 1.5 en el ancho de banda de la fuente (de 2.42 a 2.48 GHz) cuando la antena irradia en la cavidad del aplicador. Los parámetros de diseño de todos los componentes que conforman esta estructura de alimentación se discuten a lo largo del documento. Se construyó un prototipo y se midió en el laboratorio. Los resultados experimentales se presentan al final del documento junto con los simulados, mostrando una muy buena concordancia.