Wyniki 1-10 spośród 28 dla zapytania: authorDesc:"Edward Sędek"

Współczesne anteny radiolokacyjne - stan obecny i perspektywy rozwoju

Czytaj za darmo! »

Anteny współczesnych radarów o przeznaczeniu wojskowym w małym stopniu przypominają znane powszechnie dawniej stosowane rozwiązania o kształcie reflektora z tubą oświetlającą umieszczoną w jego ognisku. Niemniej, anteny takie (reflektorowe) są obecnie stosowane w wielu eksploatowanych radarach. W zastosowaniach cywilnych, w radarach do kontroli ruchu lotniczego powszechnie stosuje się anteny[...]

Aktywne anteny radarów wielofunkcyjnych - analiza stanu i perspektywy rozwoju - Część 3


  Opracowanie radarów wielofunkcyjnych z aktywnymi antenami ścianowymi stało się możliwe dzięki dynamicznemu postępowi zarówno w zakresie nowych materiałów mikrofalowych, jak i monolitycznych układów scalonych (MIMIC). Wyniki prac aplikacyjnych zostały opublikowane na początku lat 90. Za fundamentalną publikację w tym zakresie można uznać materiały z konferencji MONOLITHIC CIRCUITS SYMPOSIUM 1995, gdzie opublikowano praktycznie większość wyników prac aplikacyjnych wykonanych w najpoważniejszych ośrodkach naukowych i badawczo-rozwojowych [1]. Potem nastąpił dalszy dynamiczny rozwój tej dziedziny wiedzy, co zostało udokumentowane w pracach [2-8]. Oczywiście przytoczone publikacje są wybrane jako reprezentatywne, a ich dzisiejsza liczba jest większa o kilka rzędów wielkości. Jak wspomniano w poprzednich artykułach [9, 10], postęp w zakresie nowych materiałów, zwłaszcza półprzewodnikowych [11] i ferroelektrycznych [12], umożliwił opracowanie anten aktywnych zarówno w technologii hybrydowej, jak i monolitycznej, co w przeszłości było praktycznie niemożliwe pomimo istniejących wówczas koncepcji rozwiązań tego typu urządzeń. Przedstawione pozycje literatury [11] i [12] są jedynie przykładowe, gdyż co roku w czasie trwania konferencji IMS w USA są prezentowane nowe osiągnięcia w tym zakresie. Poprzednio próbowano wykorzystywać technologie lampowe (LFB), ale ich nadmiernie wysoki koszt i znaczne gabaryty odstraszały przyszłych użytkowników wojskowych. Ponadto rozmieszczenie dużej i ciężkiej aparatury w samolotach bojowych było praktycznie niemożliwe. Możliwości takie dotyczyły jedynie systemów wczesnego wykrywania typu E-3 AWACS, gdzie antena radaru AN/APY-2 umieszczona jest nad kadłubem [13, 14], zaś aparatura radaru w kadłubie samolotu typu Boeing 707-320, jak również ostatnio w samolocie Boeing 767, czy w Europie na samolocie szwedzkim Saab 340, lub Saab 2000 [15]. Ta grupa radarów z antenami o rozpiętości nawet do 9 m (szwedzki sys[...]

Zastępcza przenikalność magnetyczna dla ferrytów mikrofalowych, w których rozchodzi się płaska fala EM pod kątem φ względem polaryzującego pola magnetycznego DOI:10.15199/13.2016.12.6


  W artykule przedstawiono metody obliczeń zastępczej przenikalności magnetycznej dla ośrodków ferrytowych, w których rozchodzi się płaska fala elektromagnetyczna (EM) pod kątem φ względem polaryzującego pola magnetycznego. Dwa szczególne przypadki są wykorzystywane w praktyce inżynierskiej, a mianowicie polaryzacji magnetycznej równoległej do kierunku propagacji fali EM (toroidalne przesuwniki fazy, rotatory Faradaya) oraz prostopadłej (wielowrotowe cyrkulatory, rezonansowe izolatory, nieodwracalne przesuwniki fazy). Zaprezentowano wyniki symulacji komputerowej 2D i 3D przydatne w praktyce inżynierskiej do przewidywania zmian charakterystyce mikrofalowych podzespołów ferrytowych. Słowa kluczowe: przenikalność magnetyczna, mikrofalowy podzespół ferrytowy, mikrofalowe materiały ferrytowe, parametry materiałów ferrytowych.Zagadnienie propagacji płaskich fal elektromagnetycznych w ferrytach mikrofalowych (ferrimagnetykach) stanowi ważny element analizy teoretycznej, dający podstawę do opracowania metod projektowania mikrofalowych podzespołów ferrytowych [1], [2], [3], [12]. W nowych urządzeniach radiolokacyjnych opracowywanych obecnie w PIT-RADWAR zapotrzebowanie na mikrofalowe układy ferrytowe jest coraz większe, przy czym wymagane są coraz nowocześniejsze konstrukcje podzespołów o unikalnych parametrach wynikających ze stosowania ich w płaskich antenach z elektronicznie sterowaną wiązką. Konstrukcje te powinny charakteryzować się niestandardowymi parametrami, takimi jak: liniowość charakterystyki fazowej, stabilność temperaturowa charakterystyk przenoszenia czy odporność na duże poziomy mocy mikrofalowej. Parametry te wymagają wspólnej pracy technologów materiałów ferrytowych i konstruktorów podzespołów, zaś w katalogach firm produkcyjnych podawane są jedynie standardowe parametry elektryczne, tzn. separacja, straty, dopasowanie. Ponadto, szczególnie podzespoły na duże poziomy mocy, wymagają uzyskania zgody odpowiednich ag[...]

Wykorzystanie właściwości żyrotropowych ferrytów mikrofalowych spolaryzowanych stałym polem magnetycznym do realizacji podzespołów o właściwościach nieodwracalnych DOI:10.15199/13.2017.2.3


  W artykule zaprezentowano sposoby wykorzystania rodzajów polaryzacji fali elektromagnetycznej w konstrukcjach mikrofalowych podzespołów ferrytowych. W nieograniczonym ośrodku ferrytowym namagnesowanym równolegle do kierunku propagacji fali EM, wyjaśniono zjawisko nieodwracalności ośrodka dla fal spolaryzowanych liniowo, kołowo i eliptycznie. Podobne zjawiska występują dla ośrodka ferrytowego namagnesowanego prostopadle do kierunku propagacji fali EM. Ograniczając się do podzespołów zawierających skończonych wymiarów kształtki ferrytowe umieszczone w falowodzie prostokątnym przykładowo pokazano sposób realizacji izolatorów ferrytowych i różnicowych przesuwników fazy. Słowa kluczowe: polaryzacja fali EM, nieodwracalność (niewzajemność) podzespołu, propagacja, namagnesowanie ferrytu.Na wstępie należy wyjaśnić tytuł publikacji. Po pierwsze właściwości żyrotropowe ferrytów mikrofalowych są nieco inne od właściwości materiałów anizotropowych. O ile zjawisko anizotropii występujące w niektórych materiałach jest ich pewną cechą stałą, o tyle zjawisko żyrotropii jest cechą zmienną. Do materiałów o cechach żyrortopowych zaliczają się ferryty i granaty mikrofalowe. Materiały te nie spolaryzowane stałym polem magnetycznym (nienamagnesowane) mają cechy zbliżone do dielektryków. Charakteryzują się względną przenikalnością elektryczną εr oraz początkową przenikalnością magnetyczną μi, która bez polaryzacji stałym polem magnetycznym w paśmie mikrofalowym zmienia się wokół jedności. Poniżej częstotliwości około 1 MHz wartość μi jest rzędu 10-100. W stosowanych w praktyce materiałach ferrytowych zarówno przenikalność elektryczna εr jak i początkowa magnetyczna μi są wielkościami skalarnymi. Obie przenikalności są wielkościami zespolonymi, które można zapisać w postaci: (1) (2) Zarówno część rzeczywista jak i urojona zależy od częstotliwości, przy czym straty magnetyczne w materiale ferrytowym są proporcjonalne do &#[...]

PROJEKTOWANIE SPRZĘGACZY LANGA NA LINIACH MIKROPASKOWYCH DOI:


  W ostatnim czasie znacznie wzrosło zainteresowanie projektantów zastosowaniem mikropaskowych sprzęgaczy Langa, dzięki czemu są one powszechnie stosowane w tranzystorowych wzmacniaczach mikrofalowych, w szczególności zrównoważonych. Stało się to dzięki szybkiemu rozwojowi układów mikrofalowych na podłożach dielektrycznych jak i układów MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit). Stosowane technologie pozwalają uzyskiwać szczeliny między mikropaskami rzędu 0.05 mm, a w układach MMIC jeszcze mniejsze - 5 μ. Sprzęgacze Langa charakteryzują się szerokim pasmem pracy, dobrą stałością charakterystyk fazowych, co przy projektowaniu wielostopniowych wzmacniaczy tranzystorowych pracujących z sumowaniem mocy w kolejnych stopniach jest własnością podstawową. Szkic konstrukcji zbliżeniowego sprzęgacza Langa jest przedstawiony na rys. 1. Sprzęgacz Langa wykonany jest na podłożu ceramicznym lub laminacie mikrofalowym o względnej przenikalności elektrycznej εd. Linie mikropaskowe doprowadzające i odprowadzające sygnały mikrofalowe P1, P2, P3 i P4 mają impedancje charakterystyczne Z0 = 50 Ω. W obszarze sprzężenia (część wewnętrzna sprzęgacza) wykonane są dwa wzajemnie przenikające się ćwierćfalowe odcinki linii mikropaskowych, charakteryzujące się jednakową szerokością mikropaska. Widoczne na rys. 1 szczeliny między mikropaskami mają tę samą szerokość. Mikropaski o tym samym potencjale elektrycznym połączone są za pomocą kilku cienkich przewodów. Długość wewnętrznych przewodów (mikropasków) wynosi L - λd /4 gdzie λd - jest długością fali EM w linii mikropaskowej. P1 są wrotami wejściowymi, P2 są wrotami izolowanymi, P3 są wrotami wyjściowymi (bezpośrednimi), P4 są wrotami sprzężonymi. DOI 10.15199/13.2020.1.2 Rys. 1. Szkic konstrukcji zbliżeniowego sprzęgacza Langa Fig. 1. Simplified Lange coupler design charakterystyk fazowych, co przy projektowaniu wielostopniowych wzmacniaczy tranzystorowych pracujących z [...]

Sześciobitowy monolityczny przesuwnik fazy na pasmo S

Czytaj za darmo! »

Rozwój nowoczesnych systemów radarowych, które wykorzystują półprzewodnikowe moduły nadawczo-odbiorcze, jest w dużym stopniu zależny od możliwości zaprojektowania i wykonania wysokiej jakości, powtarzalnych i niedrogich monolitycznych mikrofalowych układów scalonych (MMIC - Monolithic Microwave Integrated Cirtuits). W antenach aktywnych elektroniczne sterowanie wiązki antenowej najczęściej [...]

Bonding monolitycznych mikrofalowych układów scalonych – metody modelowania, wpływ na parametry użytkowe na przykładzie wielobitowego przesuwnika fazy


  Praktyczne wykorzystanie chipa układu MMIC (z ang. Monolithic Microwave Integrated Circuits) wiąże się z osadzeniem go za pomocą mikromontażu (bondingu) na podłożu mikrofalowym w docelowym systemie bądź w obudowie. Wykonanie obudów nie jest standardową usługą wytwórcy MMIC, ale w przypadku większych serii produkcyjnych bardzo często służą one wiedzą merytoryczną i pośrednictwem w wyborze wykonawcy tej operacji. Decydując się, jak autor niniejszej pracy, na prototypowe serie produkcyjne (kilkanaście chipów) należy się liczyć z wykonaniem bondingu na płytkach pomiarowych lub do systemu docelowego we własnym zakresie. W Polsce obecnie usługi mikromomtażu są coraz bardziej powszechne i oferują ją np. PIT SA ITR, Radwar SA, ITE. Przeprowadzone rozważania i przykłady realizacyjne dotyczą układów monolitycznych na pasmo S. Metody mikromontażu układów MMIC Połączenie mikroskopowych układów MMIC ze światem makroskopowym wykonywane jest za pomocą przewodów, przeważnie złotych lub aluminiowych. Średnice tych przewodów są kompatybilne z rozmiarami padów w chipach (typowo 100 x 100 μm) i w zależności od zastosowania, zwierają się w przedziale 15…40 μm. Istnieją dwie podstawowe techniki mocowania przewodów łączących: ball bonding, wedge bonding; różniące się sposobem, kształtem i właściwościami realizowanych złączy. Na rys. 1 przedstawiono zdjęcia obydwu rodzajów bondingu. Charakterystyczne kształty obydwu połączeń wynikają ze specyfiki ich realizacji. W ball bonding końce złotego przewodu, w wyniku podgrzania impulsem elektrycznym topią się i tworzą połączenie w kształcie kulki (rys. 1b). W technice tej do łączenia elementów stosuje się wyłącznie pojedyncze lub podwójne przewody walcowe. Połączenia typu wedge bonding powstają przez dociśnięcie przewodu (złotego lub z aluminium) do padu na chipie narzędziem w kształcie klina, formującym charakterystyczny odcisk na przewodzie bondującym - rys. 1a). W wedge bonding stoso[...]

Aktywne anteny radarów wielofunkcyjnych - analiza stanu i perspektywy rozwoju - część 1


  W ostatnich latach obserwuje się rozwój radarów wielofunkcyjnych z aktywnymi antenami ścianowymi, który stał się możliwy dzięki dynamicznemu postępowi zarówno w zakresie nowych materiałów mikrofalowych, jak i monolitycznych układów scalonych (MIMIC) [1-7]. Ogólnie można stwierdzić, że postęp w zakresie nowych materiałów, w szczególności półprzewodnikowych, umożliwił opracowanie anten aktywnych, co w przeszłości było praktycznie niemożliwe pomimo istniejących wtedy koncepcji rozwiązań tego typu urządzeń. Próbowano wówczas wykorzystywać technologie lampowe (LFB), ale ich nadmiernie wysoki koszt i gabaryty odstraszały przyszłych użytkowników wojskowych. Współczesna aktywna antena radiolokacyjna stanowi macierzowy szyk elementów promieniujących zasilanych energią elektromagnetyczną za pomocą modułów nadawczo-odbiorczych (T/R) sterowanych poprzez mikrofalowe, cyfrowe przesuwniki fazy. Technika ta pozwala na elektroniczne skanowanie przestrzeni wiązką antenową, w ogólności zarówno w płaszczyźnie elewacji jak i azymutu. Pełną możliwość oddziaływania na kształt wiązki uzyskuje się wtedy, gdy w każdym elemencie promieniującym zastosuje się przesuwnik fazy i układ regulujący amplitudę. Wówczas można dynamicznie, w razie potrzeby, regulować jej kształt w czasie rzeczywistym, tzn. jej szerokość zarówno w azymucie, jak i w elewacji [8-10]. Możliwość ta jest niezmiernie przydatna w przypadku śledzenia obiektów powietrznych, takich jak samoloty bojowe, wystrzeliwane rakiety oraz rakiety balistyczne. Rozwój radiolokacji wymusza coraz większe wymagania stawiane antenom i systemom antenowym stosowanym w nowoczesnych radarach. Coraz większy nacisk kładzie sie na ich integrację i wielofunkcyjność. Wymaga się jednocześnie zachowania parametrów elektrycznych na poziomie porównywalnym do parametrów anten stosowanych w systemach jednofunkcyjnych. Szybki postęp technologiczny pozwala współczesnym radarom realizować jednocześnie wiele funkcji, takich[...]

Aktywne anteny radarów wielofunkcyjnych - analiza stanu i perspektywy rozwoju – część 2


  W ostatnich latach obserwuje się rozwój radarów wielofunkcyjnych z aktywnymi antenami ścianowymi, który stał się możliwy dzięki dynamicznemu postępowi zarówno w zakresie nowych materiałów mikrofalowych, jak i monolitycznych układów scalonych (MIMIC) [1-7]. Ogólnie można stwierdzić, że postęp w zakresie nowych materiałów, zwłaszcza półprzewodnikowych, umożliwił opracowanie anten aktywnych, co w przeszłości było praktycznie niemożliwe pomimo istniejących wówczas koncepcji rozwiązań tego typu urządzeń. Próbowano wykorzystywać technologie lampowe (LFB), ale ich nadmiernie wysoki koszt i gabaryty odstraszały przyszłych użytkowników wojskowych. Ponadto rozmieszczenie dużej gabarytowo i ciężkiej aparatury na platformie samochodowej (mobilnej) było praktycznie niemożliwe. Współczesna aktywna antena radiolokacyjna stanowi macierzowy szyk elementów promieniujących zasilanych energią elektromagnetyczną za pomocą modułów nadawczo-odbiorczych (T/R) sterowanych poprzez mikrofalowe, cyfrowe przesuwniki fazy. Technika ta pozwala na elektroniczne skanowanie przestrzeni wiązką antenową, ogólnie zarówno w płaszczyźnie elewacji, jak i azymutu. Pełną możliwość oddziaływania na kształt wiązki uzyskuje się wtedy, gdy w każdym elemencie promieniującym zastosuje się przesuwnik fazy i układ regulujący amplitudę. Wówczas można w razie potrzeby dynamicznie regulować jej kształt w czasie rzeczywistym, tzn. jej szerokość zarówno w azymucie, jak i w elewacji [8-10]. Możliwość ta jest niezmiernie przydatna w przypadku śledzenia obiektów powietrznych, takich jak samoloty bojowe, rakiety, w tym balistyczne, oraz różnego rodzaju pociski, głównie moździerzowe. Rozwój radiolokacji wymusza coraz większe wymagania stawiane antenom i systemom antenowym stosowanym w nowoczesnych radarach. Pojęcie radaru wielofunkcyjnego odnosi się do nowoczesnych systemów radiolokacyjnych, które oprócz "standardowego" określenia współrzędnych położenia wykrywanych celów ruchomych p[...]

Helikalne i mikropaskowe szyki antenowe zasilane z falowodu radialnego DOI:10.15199/ELE-2014-202


  Szyki antenowe są szeroko stosowane w radiolokacji i telekomunikacji. Skutecznie wyparły anteny reflektorowe z większości aplikacji, praktycznie we wszystkich użytkowanych pasmach częstotliwości [3]. Jedna z istotnych zalet szyków antenowych jest możliwość lepszego wykorzystania apertury anteny, co może mieć istotne znaczenie np. w zastosowaniach mobilnych. Efektywności wykorzystania apertur obliczonych anten z promiennikami helikalnymi i mikropaskowymi wynoszą w obydwu przypadkach - 77%. Spotykana w praktyce efektywność anten reflektorowych wynosi 6-80%, przy czym wyższe wartości dotyczą anten dwureflektorowych [3, 8]. W antenach dwureflektorowych istnieje bowiem możliwość przeprowadzenia syntezy, polegającej na takiej zmianie (modyfikacji) przekrojów reflektora i kontrreflektora, aby przy zadanej charakterystyce promieniowania źródła oświetlającego uzyskać na aperturze reflektora zadany rozkład pola, a więc, jednoznacznie określoną wartość współczynnika wykorzystania apertury [8]. Jedną z najważniejszych zalet szyków antenowych jest możliwość swobodnego wyboru rozkładu pobudzania elementów promieniujących. Jednak praktyczna jej realizacja napotyka na cały szereg trudności. Najważniejszą z nich jest złożoność układu zasilania promienników, rosnąca bardzo szybko ze wzrostem ilości promienników. W związku z tym stosuje sie szereg metod zmniejszających te trudności, np. podział szyku na podszyki, szeregowe zasilanie elementów promieniujących. Dyskutowana w niniejszej pracy problematyka szyków antenowych p[...]

 Strona 1  Następna strona »