Investigación de un tubo de onda viajera plegado de vena de coseno en banda E miniaturizado para comunicación inalámbrica
Autores: Ma, Kexin; Cai, Jun; Feng, Jinjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Investigación de un tubo de onda viajera plegado de vena de coseno en banda E miniaturizado para comunicación inalámbrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Miniaturización
Tubos de onda viajera de banda E
Guía de onda plegada de aleta de coseno
Estructura de onda lenta
Acoplador en forma de T
Traje simulador de tubo de microondas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Para realizar la miniaturización de tubos de onda viajera (TWTs) de banda E, se llevó a cabo un análisis de tamaño y diseño de optimización basado en una estructura de onda lenta de guía de onda plegada de coseno mejorada (CV-FWG) que opera a un voltaje bajo. Además, se propuso un acoplador en forma de T miniaturizado para lograr una buena tasa de onda estacionaria de voltaje (VSWR) en un ancho de banda amplio. La longitud del acoplador se redujo hasta en un 77% en comparación con un diseño original. Con una impedancia de acoplamiento más alta, el radio y la longitud de la estructura de onda lenta acortada se optimizaron en 1,3 mm y 50 mm, respectivamente. Usando el simulador de tubo de microondas (MTSS) y el estudio de partículas CST (PS), las simulaciones de onda de haz en 3D a 9400 V, 20 mA predijeron una ganancia de 20 dB y una potencia de salida saturada de 9 W. Los resultados de simulación para TWTs CV-FWG se compararon con TWTs FWG convencionales de 81 GHz a 86 GHz, mostrando ventajas de rendimiento significativas con una excelente planitud para la comunicación inalámbrica de alta velocidad en el futuro. El circuito CV-FWG SWS se fabricará mediante impresión 3D, y este trabajo está en marcha.
Descripción
Para realizar la miniaturización de tubos de onda viajera (TWTs) de banda E, se llevó a cabo un análisis de tamaño y diseño de optimización basado en una estructura de onda lenta de guía de onda plegada de coseno mejorada (CV-FWG) que opera a un voltaje bajo. Además, se propuso un acoplador en forma de T miniaturizado para lograr una buena tasa de onda estacionaria de voltaje (VSWR) en un ancho de banda amplio. La longitud del acoplador se redujo hasta en un 77% en comparación con un diseño original. Con una impedancia de acoplamiento más alta, el radio y la longitud de la estructura de onda lenta acortada se optimizaron en 1,3 mm y 50 mm, respectivamente. Usando el simulador de tubo de microondas (MTSS) y el estudio de partículas CST (PS), las simulaciones de onda de haz en 3D a 9400 V, 20 mA predijeron una ganancia de 20 dB y una potencia de salida saturada de 9 W. Los resultados de simulación para TWTs CV-FWG se compararon con TWTs FWG convencionales de 81 GHz a 86 GHz, mostrando ventajas de rendimiento significativas con una excelente planitud para la comunicación inalámbrica de alta velocidad en el futuro. El circuito CV-FWG SWS se fabricará mediante impresión 3D, y este trabajo está en marcha.