ДАТЧИК ПОТУЖНОСТІ НВЧ НА ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИХ ДІЕЛЕКТРИКОМ ПРЯМОКУТНИХ ХВИЛЕВОДАХ

Автор(и)

  • Vitaly Pochernyaev
  • Mariia Mahomedova
  • Natalia Syvkova
  • Oleh Yastreba

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.4.198

Ключові слова:

датчик потужності надвисоких частот, цифрові радіотехнічні системи НВЧ, ступінчатий перехід на частково заповненому діелектриком хвилеводі, поліноми Лежандра, поліноми Гегенбауера

Анотація

У системах автоматичної стабілізації потужності функції вимірювального елемента виконує датчик потужності. Тракти приймачів модулів НВЧ для низки мобільних радіотехнічних систем пропонується реалізовувати на частково заповнених діелектриком хвилеводах. Вихідна потужність в діапазоні НВЧ є одним з найбільш важливих параметрів джерел сигналів і підсилювачів НВЧ, передавальних трактів НВЧ і радіотехнічних систем різного призначення в цілому. Від рівня вихідної потужності НВЧ залежить можливість використання джерела сигналів НВЧ у радіолокаційних станціях, наземних телекомунікаційних станціях НВЧ, супутникових системах передачі. При проектуванні радіотехнічної системи рівень потужності джерела сигналів НВЧ визначає склад радіоелектронної бази передавального тракту НВЧ, компонування антенно-фідерного тракту та установки електроживлення системи. В роботі приводяться схеми передавального тракту НВЧ радіотехнічної системи НВЧ та конструкція датчика потужності НВЧ на частково заповненому діелектриком хвилеводі. Оскільки існують радіотехнічні системи НВЧ, в тому числі цифрові тропосферні станції, які працюють у декількох піддіапазонах частот, то необов’язково весь діапазон апроксимулювати ортогональними поліномами, що мають рівнохвильовий характер. В роботі запропоновано, що для таких радіотехнічних систем НВЧ доцільніше використовувати ортогональні поліноми Лежандра та ортогональні поліноми Гегенбауера. Розрахункові дані показані у вигляді графіків, де порівнюються коефіцієнти відображення в нормованому частотному діапазоні, що отримані за поліномами четвертого та п’ятого порядків. В висновках роботи вказано, що такі датчики потужності НВЧ можуть бути застосовані в вузловій цифровій тропосферній станції, високошвидкісній цифровій тропосферній станції та у комбінованих цифрових тропосферних станціях.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. AK Jha, A. Lamecki, M. Mrozowski, M. Bozzi, A Highly Sensitive Planar Microwave Sensor for Detecting Direction and Angle of Rotation // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2020. Vol. 68(4). P.1598-1609 http://doi.10.1109/TMTT.2019.2957369

2. Muñoz-Enano J., Vélez P., Gil M., Martín F. Planar Microwave Resonant Sensors: A Review and Recent Developments // Applied Sciences. 2020, Vol.10(7). P.2615. https://doi.org/10.3390/app10072615

3. J.-H.Deng, H.Xiong, Q.Yang, M.Suo, J.-Y. Xie, H.-Q. Zhang Metasurface-Based Microwave Power Detector for Polarization Angle Detection // IEEE Sensors Journal, 2023. Vol. 23(19). pp. 22459-22465. https://doi.org/10.1109/JSEN.2023.3306462

4. Dazhen Gu NIST-Traceable Microwave Power Measurement in a Waveguide Calorimeter With Correlated Uncertainties // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2019. Vol. 68, №. 6. P. 2280-2287. https://ieeexplore.ieee.org/document/8599075

5. Zhihao Chen, Yu Fu, Hiroshi Kawarada, Yuehang Xu. Microwave diamond devices technology: Field-effect transistors and modeling // National Natural Science Foundation of China, 26 August 2020. Vol.34, №1. https://doi.org/10.1002/jnm.2800

6. E.Nazemosadat, S.García, I.Gasulla Heterogeneous multicore fiber-based microwave frequency measurement // Opt. Express, 2022. Vol. 30(15). P.26886-26895. http://doi.10.1364/OE.463152

7. Shijie Song, Suen Xin Chew, Linh Nguyen, Xiaoke Yi High-resolution microwave frequency measurement based on dynamic frequency-to-power mapping // Optics Express, 2021. №29, Р.42553-42568 https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe29-26-42553&id=465714

8. Alahnomi R.A., Zakaria Z., Yussof Z.M., Althuwayb A.A., Alhegazi A., Alsariera H., Rahman N.A. Review of Recent Microwave Planar Resonator-Based Sensors: Techniques of Complex Permittivity Extraction, Applications, Open Challenges and Future Research Directions // Sensors, 2021 Vol. 21. P.2267. https://doi.org/10.3390/s21072267

9. Li Dai, Xue Zhao, Jiuchuan Guo, Shilun Feng, Yusheng Fu, Yuejun Kang, Jinhong Guo Microfluidics-based microwave sensor // Sensors and Actuators A: Physical, 2020 Vol. 309. P. 111910 https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.111910

10. Kazemi N., Schofield K., Musilek P. A High-Resolution Reflective Microwave Planar Sensor for Sensing of Vanadium Electrolyte // Sensors, 2021. Vol.21. P.3759. https://doi.org/10.3390/s21113759

11. Kandwal et al., Surface Plasmonic Feature Microwave Sensor With Highly Confined Fields for Aqueous-Glucose and BloodGlucose Measurements // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021. Vol. 70, P.1-9. https://doi.org/10.1109/TIM.2020.3017038

12. M.C. Cebedio, L.A. Rabioglio, I.E. Gelosi, R.A. Ribas, A.J. Uriz, J.C. Moreira Analysis and Design of a Microwave Coplanar Sensor for Non-Invasive Blood Glucose Measurements // IEEE Sensors Journal, 2020. Vol. 20(18). P.10572-10581 https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.2993182

13. S. Kiani, P. Rezaei, M. Fakhr Dual-Frequency Microwave Resonant Sensor to Detect Noninvasive Glucose-Level Changes Through the Fingertip // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021. Vol.70. P.1-8. https://doi.org/10.1109/TIM.2021.3052011

14. G. Govind, M. J. Akhtar Metamaterial-Inspired Microwave Microfluidic Sensor for Glucose Monitoring in Aqueous Solutions // IEEE Sensors Journal, 2019. Vol.19(24), P.11900-11907. https://doi.org/10.1109/JSEN.2019.2938853

15. C. G. Juan. Study of Qᵤ-Based Resonant Microwave Sensors and Design of 3-D-Printed Devices Dedicated to Glucose Monitoring // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021. Vol.70, pp.1-16 https://doi.org/10.1109/TIM.2021.3122525

16. Почерняєв В.М., Повхліб В.С., Сивкова Н.М. Система автоматичного регулювання потужності передавача НВЧ для комбінованих мобільних цифрових тропосферно-радіорелейних станцій // Вісник НТУУ «КПІ», 2021. №84. с.40-47. http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1692

17. Почерняєв В.М., Сивкова Н.М. Пристрій управління потужністю НВЧ на частково заповненому діелектриком прямокутному хвилеводі // Інфокомунікаційні та комп’ютерні технології, 2021. №1(01). с.81-89. https://visnicct.uu.edu.ua/index.php/icct/article/view/28/7

18. Почерняєв В.М., Сивкова Н.М., Магомедова М.С. Пристрій регулювання потужністю НВЧ на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах // Інфокомунікаційні та комп’ютерні технології, 2021. №2(02). с.161-171. https://visn-icct.uu.edu.ua/index.php/icct/article/view/49/36

19. Почерняєв В.М., Сивкова Н.М., Магомедова М.С. Обмежувач потужності НВЧ на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах // Інфокомунікаційні та комп’ютерні технології, 2022. №1(03). С.90-101. https://visnicct.uu.edu.ua/index.php/icct/article/view/69/55

20. Почерняєв В.М., Сивкова Н.М. Зовнішні параметри з'єднання прямокутного хвилевода, частково заповненого лінійним діелектриком з прямокутним хвилеводом, частково заповненим нелінійним діелектриком» // Вісник Університету «Україна», 2020. №1(24). с.100-105. https://visn-it.uu.edu.ua/old_site/article.php?full=vysnyk-606f1968be142

21. Почерняєв В.М., Сивкова Н. М., Магомедова М.С. Мобільна вузлова цифрова тропосферна станція // Системи озброєння і військова техніка. 2024, №4(76). C.6-15. https://journal-hnups.com.ua/index.php/soivt/article/view/1542/1408

22. Почерняєв В.М., Магомедова М.С., Сивкова Н. М. Мобільні цифрові тропосферні станції з комбінуванням просторово-рознесених сигналів // Системи управління, навігації та зв'язку, 2024. №3. С. 211-215. https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/3475/2896

Downloads

Опубліковано

2025-12-02

Номер

Розділ

Зв’язок, телекомунікації та радіотехніка