Desplazamiento de Frecuencia de Microondas Inducido por Daño Subsuperficial en Guías de Onda Cerámicas Semiconductoras Mecanizadas por Abrasión
Autores: Wang, Haoji; Wei, Jinhua; Lin, Bin; Cui, Xiaoqi; Hou, Hetian; Fu, Zhiyuan; Ding, Jianchun; Sui, Tianyi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desplazamiento de Frecuencia de Microondas Inducido por Daño Subsuperficial en Guías de Onda Cerámicas Semiconductoras Mecanizadas por Abrasión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cerámica
Guía de onda
SSD
Desplazamiento de frecuencia
SIW
Resonador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los componentes de guía de onda de cerámica juegan un papel crítico en los sistemas modernos de semiconductores de microondas. Por primera vez, este trabajo informa sobre resultados experimentales obtenidos cuando las cerámicas dieléctricas son mecanizadas por abrasión en componentes de guía de onda. Este proceso causará daños en la superficie subsuperficial (SSD), lo que resultará en una desviación en su frecuencia de trabajo que puede degradar el rendimiento del sistema. Para un resonador de guía de onda integrada en sustrato (SIW) que trabaja a 10.1 GHz, el SSD con una profundidad de 89 um puede causar un desplazamiento máximo de frecuencia del 20.2%. Para un componente de onda milimétrica que trabaja a 70 GHz, el desplazamiento de frecuencia correspondiente podría aumentar hasta el 169%. Se estudian tres filtros resonadores SIW con SSD, y los resultados demuestran que el desplazamiento de frecuencia inducido por el SSD puede reducir la tasa de paso de los filtros del 95.4% al 0%. Se realiza un análisis teórico para revelar el mecanismo y ofrecer una estimación cuantitativa del rango límite del desplazamiento causado por el SSD. Se discuten métodos viables para reducir el desplazamiento causado por el SSD, como el diseño de estructuras, la optimización del procesamiento y el refuerzo de materiales.
Descripción
Los componentes de guía de onda de cerámica juegan un papel crítico en los sistemas modernos de semiconductores de microondas. Por primera vez, este trabajo informa sobre resultados experimentales obtenidos cuando las cerámicas dieléctricas son mecanizadas por abrasión en componentes de guía de onda. Este proceso causará daños en la superficie subsuperficial (SSD), lo que resultará en una desviación en su frecuencia de trabajo que puede degradar el rendimiento del sistema. Para un resonador de guía de onda integrada en sustrato (SIW) que trabaja a 10.1 GHz, el SSD con una profundidad de 89 um puede causar un desplazamiento máximo de frecuencia del 20.2%. Para un componente de onda milimétrica que trabaja a 70 GHz, el desplazamiento de frecuencia correspondiente podría aumentar hasta el 169%. Se estudian tres filtros resonadores SIW con SSD, y los resultados demuestran que el desplazamiento de frecuencia inducido por el SSD puede reducir la tasa de paso de los filtros del 95.4% al 0%. Se realiza un análisis teórico para revelar el mecanismo y ofrecer una estimación cuantitativa del rango límite del desplazamiento causado por el SSD. Se discuten métodos viables para reducir el desplazamiento causado por el SSD, como el diseño de estructuras, la optimización del procesamiento y el refuerzo de materiales.