Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2016, № 2 · ELECTRODYNAMICS

Генерация гармоник в схеме микрополосковой антенны-генератора, интегрированной с волноводом, встроенным в диэлектрическую подложку

V.E. Liubchenko1, V.I. Kalinin1, V.D. Kotov1, D.E. Radchenko1, S.A. Telegin1, E.O. Iunevich1

1 Fryazino Branch of Kotelnikov IRE RAS, Friazino, Russia
Full text UDC 621.382.32, 621.373 EDN VOWSXB

Abstract

Microwave oscillator, based on the microstrip log-periodic antenna integrated with field-effect transistor and substrate integrated waveguide (SIW) is investigated. SIW geometry provides the oscillator fundamental frequency cutting off. Electric field distribution at the fundamental and second harmonic frequencies is obtained via FDTD method. Second harmonic oscillation at 27 GHz with 100 uW output power is experimentally obtained.

  • microwave
  • oscillator
  • Substrate Integrated Waveguide
  • log-periodic antenna
  • field-effect transistor
Аннотация (на русском)

Генерация гармоник в схеме микрополосковой антенны-генератора, интегрированной с волноводом, встроенным в диэлектрическую подложку

Предложена и исследована конструкция автогенератора СВЧ излучения на основе микрополосковой антенны логопериодического типа, интегрированной с полевым транзистором, и волновода, встроенного в диэлектрическую подложку. Геометрия волновода выбрана таким образом, чтобы для основной гармоники антенны-генератора он был запредельным. Методом конечных разностей во временной области проведено компьютерное моделирование, которое позволило получить распределение СВЧ энергии в резонаторной и волноводной частях генератора на различных частотах. В результате экспериментального исследования макета получена генерация на частоте 27 ГГц с мощностью 100 мкВт.

For citation

Liubchenko V.E., Kalinin V.I., Kotov V.D., Radchenko D.E., Telegin S.A., Iunevich E.O. Генерация гармоник в схеме микрополосковой антенны-генератора, интегрированной с волноводом, встроенным в диэлектрическую подложку // Journal of Radio Electronics. – 2016. – No. 2.

References

  1. Донец И. В. Электродинамический анализ интегрированного в подложку волновода //Электромагнитные волны и электронные системы. - 2008. - Т. 13. - №. 5.
  2. Cassivi Y., Wu K. Low cost microwave oscillator using substrate integrated waveguide cavity //Microwave and Wireless Components Letters, IEEE. - 2003. - Т. 13. - №. 2. - С. 48-50.
  3. Zhong C. et al. Ka-Band Substrate IntegratedWaveguide Gunn Oscillator //Microwave and Wireless Components Letters, IEEE. - 2008. - Т. 18. - №. 7. - С. 461-463.
  4. Любченко В.Е., Радченко Д.Е., Телегин С.А., Юневич Е.О. Микрополосковая антенна-генератор. Патент на полезную модель №156623 с приоритетом от 23 июня 2015г. Зарегистрирован в Госреестре полезных моделей РФ 16.10.2015г.
  5. Ahmad B. H., Sabri S. S., Othman A. R. Design of a compact X-Band substrate integrated waveguide directional coupler //International Journal of Engineering and Technology (IJET). - 2013. - Т. 5. - №. 2. - С. 1905-1911.
  6. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для радиотехнических специальностей вузов //М.: Высш. школа. - 1988.
  7. Жердев Д. А., Фурсов В. А. Высокопроизводительное моделирование распространения электромагнитного поля с использованием технологии CUDA //Сборник трудов международной научной конференции Параллельные вычислительные технологии. - 2013. - С. 338-345.
  8. Jin J. M. The finite element method in electromagnetics. - John Wiley & Sons, 2014.