Микрофлюидный фазовращатель миллиметрового диапазона из сплава жидкого галлия

В предлагаемом устройстве сдвига используется полумодовый интегрированный в подложку волновод со сдвинутой фазой в структуре переходного отверстия-площадки-щели, где сквозное отверстие прикреплено к площадке, окруженной кольцевой щелью.

«Для изготовления фазовращателя не требуется чистых помещений, — сказал ведущий исследователь д-р Йи Ван, — фазосдвигающие элементы с жидким металлом имеют пассивную природу, в отличие от активных полупроводниковых аналогов, которые потенциально обеспечивают высокую мощность. способность».

Эквивалентно шунтирующей емкости и индуктивности, нагруженным на волновод, жидкий металл на поверхности волновода используется для изменения фазы.

«Структура с самокомпенсацией, основанная на нескольких рядах переходных площадок и пазов, предлагается для достижения низкого фазового отклонения с частотой», согласно документу (см. Ниже), который описывает работу.

Были построены два доказательства концепции:

• Один с двумя рядами переходных площадок и слотов обеспечивает сдвиг от 0 до 41° с отклонением ±1° в диапазоне частот 9,5–12,5 ГГц. Среднее фазовое разрешение составляет 1°, вносимые потери 0,8±0,1 дБ и добротность 45,6°/дБ.
• Второй имеет три ряда переходных площадок и слотов для обеспечения смещения от 0° до 180° с разрешением 1,68°. Отклонение составляет <±2° в диапазоне 10–12,5 ГГц или <±5° в диапазоне 9–13 ГГц. Измеренные вносимые потери составили 1,1 ± 0,1 дБ, а добротность составила 163,6 °/дБ.

«В отличие от многих фазовращателей, потери предлагаемых фазовращателей не увеличиваются с фазовым сдвигом», — говорится в статье. «Измерения хорошо согласуются с анализом схемы и моделированием».

Университет Бирмингема Enterprise подал заявку на патент.

'Перестраиваемые линейные фазовращатели на основе жидких металлов с низкими вносимыми потерями, высоким фазовым разрешением и низкой дисперсией' описывает работу в IEEE Transactions по теории и технике микроволнового излучения.